CN112185200A - 一种连接云平台的实验考试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连接云平台的实验考试系统，包括：操作模块，其用于提供实验环境、显示实验试题以及对学生的实验操作进行信息采集，操作模块包括实验器材、显示设备以及视频录制设备；评阅模块，其用于对考试结果进行审阅和评分，评阅模块包括固定评阅设备和移动评阅设备；管理模块，其包括学生信息管理子模块、实验试题管理子模块和视频管理子模块，学生信息管理子模块用于存储和输出学生信息，实验试题管理子模块用于存储以及分配实验试题信息，视频管理子模块用于采集、存储以及传输实验考试中的实验操作视频；云平台模块，其用于将信息通过网络传输到云平台实现备份，云平台模块包括集中监考处理器、集中监考设备和云终端。

Description

一种连接云平台的实验考试系统

技术领域

本发明涉及实验考试系统技术领域，具体设计一种连接云平台的实验考试系统。

背景技术

随着社会的发展，教育方面对学生的培养要求也进一步提升，除了理论知识，还对学生实验实践能力有所要求。为此，近年来从中、小学开始，着力推进基础教育课程和教育模式改革，注重激发学生的科学兴趣和创新意识，加强对学生实践动手能力和创新能力的培养。

目前、全国已有多个省份将实验操作考试纳入了中考考试范畴，高考中对实验操作方面的知识考查点也在逐年增加，实验操作考试的受重视程度将不断提高。在实验操作考试的过程中需要采用相应的实验考试系统以完善实验考试的过程，实验考试系统的要求随着人们对实验考试的重视而逐渐提高。现有的实验考试系统一般通过教师现场监考并进行评分的方式，实验考试公平性不高，容易出现作弊的现象。为此，出现了通过视频录制实验考试过程进行评分的实验考试系统，通过录制实验过程的视频的实施方式，实现了实验过程的可重现性，使实验考试的结果更为可靠。

但是，现有的实验考试系统中，实验过程视频容易被恶意修改替换，同时评分的结果也可进行不公正的修改，为此，亟需发明一种公平可靠，可防止作弊以及防止篡改信息的实验考试系统。

发明内容

为了克服上述现有实验考试系统存在的技术缺陷，本发明提供一种连接云平台的实验考试系统。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

本发明所述一种连接云平台的实验考试系统，包括：

操作模块，其用于提供实验环境、显示实验试题以及对学生的实验操作进行信息采集，所述操作模块包括实验器材、显示设备以及视频录制设备；

评阅模块，其用于对考试结果进行审阅和评分，所述评阅模块包括固定评阅设备和移动评阅设备；

管理模块，其包括学生信息管理子模块、实验试题管理子模块和视频管理子模块，所述学生信息管理子模块用于存储和输出学生信息，所述实验试题管理子模块用于存储以及分配实验试题信息，所述视频管理子模块用于采集、存储以及传输实验考试中的实验操作视频；

云平台模块，其用于将信息通过网络传输到云平台实现备份，所述云平台模块包括集中监考处理器、集中监考设备和云终端；

所述操作模块和所述评阅模块通过所述管理模块连接，所述云平台模块分别与所述操作模块、评阅模块和管理模块连接。

优选地，所述显示设备以及视频录制设备为一体式设置。

优选地，所述显示设备以及视频录制设备为分体式设置。

优选地，所述管理模块还包括试题分配子模块，所述试题分配子模块用于制定试题分配策略以及根据试题分配策略向操作模块进行试题分配。

优选地，所述操作模块还包括学生信息验证子模块，所述学生信息验证子模块用于进行学生信息验证，以实现学生考前签到和学生身份认证。

具体地，所述学生信息包括学生姓名、学生考号和学生照片。

进一步地，所述学生信息验证子模块通过视频录制设备实现人脸识别算法，从而实现所述学生照片的配对验证。

优选地，所述管理模块还包括成绩管理子模块，所述成绩管理子模块用于统计实验考试总成绩，并建立实验考试总成绩与所述学生信息相对应的成绩表。

优选地，所述评阅模块包括考后集中评分、考中异地在线评分以及考中同步评分三种评分模式。

优选地，所述移动评阅设备为智能手机、平板电脑和笔记本电脑中任意的一种移动设备。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所述的一种连接云平台的实验考试系统增设了云平台模块，考试过程的视频、考试结果以及考试成绩均实时上传到云平台，云平台模块的信息与管理模块中的信息进行对比，即可获知信息是否有所修改，从而实现了实验考试信息的防修改，进而实现实验考试过程中的防作弊，使实验考试系统公平且可靠。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的操作模块的示意图；

图3是本发明的评阅模块的示意图；

图4是本发明的管理模块的示意图；

图5是本发明的云平台模块的示意图；

图中：

1-操作模块、11-实验器材、12-显示设备、13-视频录制设备、14-学生信息验证子模块；

2-评阅模块、21-固定评阅设备、22-移动评阅设备；

3-管理模块、31-学生信息管理子模块、32-实验试题管理子模块、33-视频管理子模块、34-试题分配子模块；

4-云平台模块、41-集中监考处理器、42-集中监考设备、43-云终端。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。

如图1至图5所示，本发明所述的连接云平台的实验考试系统的优选实施方式。

如图1所示，本发明所述的连接云平台的实验开始系统主要包括操作模块1、评阅模块2、管理模块3和云平台模块4。

所述操作模块1用于为学生提供实验考试时所需的实验器材11、显示实验考试的试题、录制考试过程以及获取考试结果，操作模块1为学生所操作的模块。

所述评阅模块2用于为教师提供评阅所需的设备，同时能将学生实验考试过程的录制视频和实验考试结果的信息显示以协助教师进行评阅。

所述管理模块3用于存储和输送实验考试过程录制视频、实验考试结果信息以及教师评分信息，管理模块3为将考试信息和评阅信息存储并作出相应传输的模块，主要用于实验考试的信息管理。

所述云平台模块4用于将信息通过网络传输到云平台，实现实验考试信息的即时存储和读取，云平台模块4分别与操作模块1、评阅模块2以及管理模块3连接，实现信息的异地汇总以及分级上传，云平台模块4主要用于确保实验考试信息的安全性以及防止实验考试信息被篡改。

操作模块1和评阅模块2通过管理模块3连接，云平台模块4分别与操作模块1、评阅模块2和管理模块3连接。

如图2所示，本发明实施例所述的操作模块1，其包括实验器材11、显示设备12以及视频录制设备13。其中，实验器材11包括实验桌以及放置在实验桌上与实验考试相关的实验工具和器皿，实验器材11的设置为考前教师根据实验考试的内容对实验桌上的实验工具和器皿进行相应的摆放。作为实验考试考场的教室内设置若干组实验器材11，以使多个学生能集中地在考场进行实验考试。显示设备12为带有显示屏的可用于获取以及显示信息的设备，可用作显示设备12的包括台式电脑、手提电脑、平板电脑和智能手机等具有显示屏和接收处理信息功能的设备。视频录制设备13与显示设备12连接，视频录制设备13为带有摄像头的具有视频录制功能的设备。

作为其中的一种实施方式，所述显示设备12以及视频录制设备13为一体式设置，显示设备12与视频录制设备13一体式设置，易于安装和配置，且视频录制设备13不易产生移位，对安装人员的要求较低，通用性强。

作为另一种的实施方式，所述显示设备12以及视频录制设备13为分体式设置，显示设备12与视频录制设备13电连接，显示设备12控制视频录制设备13的工作状态，显示设备12能接收和传输实验考试视频，分体式设置的显示设备12和视频录制设备13的其中一个设备出现故障时，便于进行单独的维修和更换，整体成本较低，且局部更换的成本较低。

所述操作模块1还包括学生信息验证子模块14，学生信息验证子模块14用于进行学生信息验证，以实现学生考前签到和学生身份认证。

如图3所示，本发明实施例所述的评阅设备包括固定评阅设备21和移动评阅设备22，固定评阅设备21为固定设置的具有信息处理能力的设备，具有处理组件、外设输入组件和显示组件，能接收实验考试信息并进行评阅。

其中，所述固定评阅设备21可设置在实验考试的考场内，与操作模块1电连接，直接从操作模块1获取实验考试过程视频以及考试结果信息。作为另一种实施方式，固定评阅设备21也可设置在考场外，与管理模块3连接，管理模块3与操作模块1连接，固定评阅设备21可从管理模块3中获取实验考试的过程视频以及考试结果信息。

所述移动评阅设备22为连接到互联网且具有显示组件以及符合评阅条件的移动设备，包括平板电脑、智能手机和笔记本电脑等能连接到无线网络，且便携的移动设备。移动评阅设备22中安装有相应的应用程序，使移动评阅设备22与固定评阅设备21可通过网络进行连接。

本发明通过设置固定评阅设备21和移动评阅设备22，使评阅模块2能同时实现考后集中评分、考中异地在线评分以及考中同步评分三种评阅模式。其中，考后集中评分的评阅模式通过固定评阅设备21实现；固定评阅设备21以及移动评阅设备22均可实现考中异地在线评分，固定评阅设备21和移动评阅设备22在实现异地评分时需要连接到操作模块1或云平台模块4；考中同步评分的评阅模式通过移动评阅设备22实现。

如图4所示，本发明实施例所述的管理模块3包括学生信息管理子模块31、实验试题管理子模块32以及视频管理子模块33，还包括成绩管理子模块。管理模块3包括若干服务器，服务器为具有处理器和储存器，并连接分别连接到操作模块1、评阅模块2以及云平台模块4的设备。

其中，所述学生信息管理子模块31主要用于接收、存储以及传输学生信息，教师录入考场和具体的操作模块1相对应的学生信息，以及考试时间批次信息。学生信息具体包括学生姓名、学生考号和学生照片等学生的个人信息。

所述实验试题管理子模块32主要用于获取实验试题，对实验试题进行相应的分类存储以及根据要求相应地输出实验试题信息。

所述视频管理子模块33主要用于获取来自操作模块1的学生实验考试过程所录制的视频，并进行相应的存储，以及将实验考试过程录制的视频传输到评阅模块2，或通过网络上传到云平台模块4。

所述成绩管理子模块用于获取结算考试成绩，并将考试成绩进行与考生信息一一对应后存储，以方便读取调用。

管理模块3还包括试题分配子模块34，试题分配子模块34用于制定试题分配策略以及根据试题分配策略向操作模块1进行试题分配，可准备多套试题，按分配策略进行试题分配，防止相邻的操作模块1之间出现相同的试题，进一步防止实验考试过程中的作弊现象，使实验考试的成绩可靠。

本实施例优选地，管理模块3包括分级设置的若干个级别的管理服务器，具体包括考场管理服务器、校级管理服务器、区县级管理服务器、市级管理服务器等依次设置的服务器。各个层级的服务器分别连接到云平台模块4，分别上传考试信息到云平台，从而实现了信息的实时存储性以及可靠性。

管理模块3根据各个管理级的服务器，相应地设置多级管理员权限，管理员权限的大小从市级管理服务器到考场管理服务器逐渐减小，使每一个环节实现完善的管理和控制，分级设置的管理员权限起到上级管理员监督管理下级管理员的效果，以防止管理错误以及信息恶意修改，从而确保信息的完整性和安全性。

如图5所示，本发明实施例所述的云平台模块4用于将信息通过网络传输到云平台实现备份，所述云平台模块4包括集中监考处理器41、集中监考设备42和云终端43，其中，集中监考处理器41与集中监考设备42连接，考试平台模块用于从网络接收考点的现场视频，并传输到集中监考设备42，集中监考设备42可同时显示多个考点的考试情况，以实现集中监考；云终端43通过特定的通讯协议连接到云端，以实现信息向云端输送。

进行实验考试前，通过向管理模块3输入实验考试试题信息以及学生信息以完成考试前的准备，学生信息管理子模块31中，实验试题信息存储到实验考试管理子模块中。进行考点设置时，布置人员预先在考点室内设置若干顺序排列的实验桌，实验桌上设置显示设备12和视频录制设备13，实验桌上还提前设置相应的实验工具和实验材料，从而形成独立设置的操作模块1，进而形成可进行实验考试的考点，学生到达考点后，操作模块1从管理模块3获取相应的学生信息，学生在操作模块1进行签到，并进行身份认证，具体为对照学生的姓名以及学生考号，操作模块1还获取学生照片，学生然后通过视频录制设备13进行人脸识别，从而完成考试前的身份认证，可进行实验试题的分配，管理模块3中的试题分配子模块34根据制定好的分配规则进行实验试题分配，使相邻的操作模块1之间的试题各不相同。

进行实验考试时，操作模块1从管理模块3的实验试题管理子模块32中获取实验考试试题信息，从而在显示设备12中显示出来，学生根据显示的实验试题进行相应的实验操作，视频录制设备13对学生的操作进行视频录制，并将录制的视频传输到管理模块3中的视频管理子模块33进行相应的存储。监考人员可通过移动评阅设备22，在考点中进行实时监考的同事进行现场评分，固定评阅设备21也可在考试过程中获取实验考试的过程视频，进行相应的异地评分。在实验结束后，监考人员可通过操作模块1录入实验结果，或操作模块1自动进行实验结果的录入。

考试结束后，管理模块3获取考试结果，具体为实验成功与否的信息，并将完整的实验考试视频以及实验考试结果输送到管理模块3中，管理模块3进行相应的存储，并将实验考试的过程视频输送到固定评阅设备21中，进行集中评阅。评阅人员通过固定评阅设备21进行集中评阅后，获得最终实验考试成绩，将该实验考试成绩传输到管理模块3中，管理模块3建立实验考试总成绩与学生信息相对应的成绩表，具体为具有对应每个学生的各项评分以及总评分的表格，从而方便进行成绩查询。

各级管理模块3分别依次传输实验考试的信息，在实验考试过程中，操作模块1、评阅模块2以及管理模块3分别将信息传输到云平台模块4，再经过云平台模块4上传到云平台。云平台模块4中的集中监考处理器41实时获取操作模块1以及评阅模块2的实验考试相关信息，进行汇总处理后，将实验考试信息中的视频传输到集中监考设备42，以进行异地集中监考，集中监考人员可通过集中监考设备42同时查看多个考点的情况，当出现突发情况时可进行及时的处理，集中监考处理器41也可以通过云平台实时下载的形式获取相关的实验考试信息。云终端43将实验考试视频、考试结果、现场评分、集中评分以及总评分信息集中通过网络上传到云平台，从而使实验考试信息安全可靠地存储到云平台中，当需要时，可下载云平台的实验考试信息进行对比复查，避免出现实验考试结果被篡改的情况，当出现考试成绩异常时，发出相应的警告，并对相应的考卷进行考卷仲裁，考试仲裁通过的考卷需要进行二次评阅，以避免因操作失误而出现的评分异常。

另一方面，学生进行成绩查询后，若对考试成绩有所异议的，可通过操作模块1进行异议申诉操作，若判定申诉成功，则需要进而二次评阅，以获取更为合理的考试评分。若申诉不成功，则维持原来的分数不变，并进行成绩的发放。

综上所述，通过本发明所述的连接云平台的实验考试系统进行实验考试，学生进行作弊的难度极大，考试过程全程进行视频录制，并经过多重监考，考试过程中进行异常操作会被取消考试资格。在实验考试中进行现场实时评分以及集中评分，其中一项的评分出现异常时会发出提醒，并进行考试仲裁。管理模块3多级设置，其中一级被修改时，上级模块可发现并阻止其修改信息。实验考试过程视频以及实验考试评分数据均通过管理模块3上传导云平台，云平台的备份可作为对照组，即使进行了成功的作弊并修改了最终考试成绩信息，云平台的考试信息也不易修改。以上所述的设置使本发明所述的连接云平台的实验考试模块具有极强的防作弊性能，可确保实验考试的公平性。

本发明所述的连接云平台的实验考试系统的工作原理是：

本发明所述的一种连接云平台的实验考试系统增设了云平台模块4，考试过程的视频、考试结果以及考试成绩均实时上传到云平台，云平台模块4的信息与管理模块3中的信息进行对比，即可获知信息是否有所修改，从而实现了实验考试信息的防修改，进而实现实验考试过程中的防作弊，使实验考试系统公平且可靠。

本实施例所述的连接云平台的实验考试系统的其它结构参见现有技术。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种连接云平台的实验考试系统，其特征在于，包括：

操作模块，其用于提供实验环境、显示实验试题以及对学生的实验操作进行信息采集，所述操作模块包括实验器材、显示设备以及视频录制设备；

评阅模块，其用于对考试结果进行审阅和评分，所述评阅模块包括固定评阅设备和移动评阅设备；

管理模块，其包括学生信息管理子模块、实验试题管理子模块和视频管理子模块，所述学生信息管理子模块用于存储和输出学生信息，所述实验试题管理子模块用于存储以及分配实验试题信息，所述视频管理子模块用于采集、存储以及传输实验考试中的实验操作视频；

云平台模块，其用于将信息通过网络传输到云平台实现备份，所述云平台模块包括集中监考处理器、集中监考设备和云终端；

所述操作模块和所述评阅模块通过所述管理模块连接，所述云平台模块分别与所述操作模块、评阅模块和管理模块连接。

2.根据权利要求1所述的连接云平台的实验考试系统，其特征在于：

所述显示设备以及视频录制设备为一体式设置。

3.根据权利要求1所述的连接云平台的实验考试系统，其特征在于：

所述显示设备以及视频录制设备为分体式设置。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的连接云平台的实验考试系统，其特征在于：

所述管理模块还包括试题分配子模块，所述试题分配子模块用于制定试题分配策略以及根据试题分配策略向操作模块进行试题分配。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的连接云平台的实验考试系统，其特征在于：

所述操作模块还包括学生信息验证子模块，所述学生信息验证子模块用于进行学生信息验证，以实现学生考前签到和学生身份认证。

6.根据权利要求5所述的连接云平台的实验考试系统，其特征在于：

所述学生信息包括学生姓名、学生考号和学生照片。

7.根据权利要求6所述的连接云平台的实验考试系统，其特征在于：

所述学生信息验证子模块通过视频录制设备实现人脸识别算法，从而实现所述学生照片的配对验证。

8.根据权利要求1所述的连接云平台的实验考试系统，其特征在于：

所述管理模块还包括成绩管理子模块，所述成绩管理子模块用于统计实验考试总成绩，并建立实验考试总成绩与所述学生信息相对应的成绩表。

9.根据权利要求1所述的连接云平台的实验考试系统，其特征在于：

所述评阅模块包括考后集中评分、考中异地在线评分以及考中同步评分三种评分模式。

10.根据权利要求1所述的连接云平台的实验考试系统，其特征在于：

所述移动评阅设备为智能手机、平板电脑和笔记本电脑中任意的一种移动设备。

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