教学研究

网络教育在线阅卷系统的设计与应用

发布时间:2022-08-06作者:wangcm  点击次数:5582  

一、背景

目前各网络学院组织教学过程中,安排教师进行考试后的试卷批阅、成绩管理是教学管理的重要工作之一。由于考生众多,试后试卷批阅工作任务繁重,传统的试卷批阅工作,存在评卷的工作量大、效率低、评卷的公正性准确性随机、考试成绩的登记困难、试卷二次查找困难、归档存储不便等缺点。

而在线阅卷系统,是以计算机网络技术和图像处理技术为依托,以达到考试评卷客观、公平、公正性原则为最终目的,结合多年来传统人工阅卷的丰富经验和现代高新技术,实现客观题由计算机自动判分,主观题由阅卷教师通过网络在计算机上对考生答卷的电子图像进行评分,最终由计算机系统自动进行核分和统计分析的一种全新的阅卷方式,是教育考试阅卷的发展方向,对基础教学有非常重要的指导意义和应用价值。

东北农业大学继续教育学院为提高考务工作的工作效率,设计与开发了在线阅卷系统(以下简称在线阅卷系统)。该系统将传统的考试进行了信息化处理,包括试卷扫描、客观题自动识别、主观题网上阅卷、考试结果分析报告、考生自主查询考试结果等功能。实现了试卷批阅、归档、管理的信息化,优化了考务流程,大大缩短了批卷周期,降低了考务管理的复杂程度,提高了办公效率。

 

二、技术方案

在线阅卷系统是基于图像处理、图片压缩、图像智能识别、文件传输、B/S架构等技术开发优化而成。系统分四大子系统:扫描子系统、管理子系统、教师子系统、学生子系统。

扫描子系统采用TWAIN协议扫描试卷,OpenCV进行图像智能识别,以C++语言为底层代码编写而成,是相对独立的子系统。而管理子系统、教师子系统、学生子系统以JAVA语言为底层代码编写而成,服务器采用B/S架构。主要用户有三类:管理员、教师和学生。管理员主要旅行阅卷流程管理、系统设置与监控职能,教师进行主观题试卷的网上批阅,学生则只能进行成绩查询,为便于学生操作,本系统采用关联微信公众号的形式提供成绩查询服务。

整个系统设计的本着简单实用的原则,对运行环境要求低,在互联网上,教师利用浏览器就可以进行正常的批阅工作。

三、具体实现方法和工作流程

1、扫描端

流程图如下所示:

 

扫描端的工作流程如下:

首先判断试卷是否为错误试卷,如试卷存在边角缺页、试卷褶皱等情况,从而导致无法双面扫描。

 

试卷正确的情况下,用双面扫描仪扫描试卷,直接生成双面试卷图片,并自动将试卷旋转到正确的方向。同时,将试卷根据不同的题型切割为若干图片,方便教师批阅。程序自动读取试卷二维码,联网数据库获取相关信息。如学生的学号、姓名、考试课程名称等考试信息。如果出现试卷褶皱,二维码被涂画等情况,导致二维码读取失败,也可以手动根据扫描的试卷图片结果,在操作界面上输入学生学号、课程编码等学生信息。

试卷错误的情况下,需要用平板扫描仪分别扫描试卷正反面。根据扫描的图片情况,自动或手动将试卷旋转到正确的方向,尝试切割试卷(切割失败的情况,则整张试卷一起上传至服务器),自动或手动填写学生学号、课程编码等信息。

之后选择扫描试卷的所属种类(A/B卷),扫描试卷的所属模板等信息,点击上传按钮,上传试卷。


在试卷上传的过程中,进行试卷图片的压缩,压缩到在不影响教师阅卷的基础上,尽可能减少网络传输和服务器存储的压力的程度。

2、服务器端

管理员操作流程图如下所示:

管理员的工作流程如下:


管理员登录系统后,首先需要新建本次考试,并将包含此次考试考生、考场等数据文件导入系统。

导入成功后,系统新建的此次考试进入“设计中”的状态,在设计中的考试状态页面,管理员可以查看各科考试的答案是否已经上传,如果没有上传答案,管理员可以通过点击操作栏中的按钮,跳转到指定科目的答案上传页面,并将该科目的答案上传并保存。


同时,在当前考试菜单下可以看到答题卡打印一栏,管理员可以在这个页面,将此次考试的全部答题卡按照一门考试课程一个PDF文件的形式导出,也可以将此次考试的所有课程的PDF文件放入同一个压缩文件中一起导出,方便打印试卷答题卡。


此次考试的所有科目答案上传完成,且答题卡全部导出后,点击“设计完成”按钮,系统进入“扫描中”状态,等待各地考试结束,试卷全部收回后,就可以通过扫描仪进行试卷的扫描,将考生的试卷,以图片形式上传到服务器端。


当试卷扫描全部完成时,点击“扫描完成”按钮,当前考试进入“分配中”状态,管理员可以将扫描上传的试卷,分发给阅卷老师,由阅卷老师登录系统,进行批阅。


同时,在阅卷老师批阅的过程中,管理员也可以在“阅卷中”状态中查看各科考试课程的阅卷情况,包括各科的阅卷完成进度、阅卷人数、阅卷数等。


在阅卷中考试状态页面,点击列表中的“查看”按钮,可以详细地查看指定科目各个阅卷教师的批阅情况,在此页面中点击“审卷”按钮,管理员可以对阅卷教师已经批阅完成的试卷进行审核操作,方便监督管理。


当管理员确认所有试卷批阅完成时,点击“归档”按钮,对此次考试进行归档处理。当前的考试状态变为往期考试,管理员可以在“往期考试”中对其进行查看。


此次考试的一些相关数据也可以在考试分析中进行查看,如阅卷教师的工作量统计,还有考试成绩的各种统计分析,包括题型成绩的分布与统计还有总分数分布的折线图,方便教学管理人员对此次考试进行客观的分析、评价。


教师操作流程图如下所示:

 

教师的工作流程如下:

当管理员将要批阅的试卷分配完成后,教师用户可以通过个人的账号登录系统。

查看到分配给自己的试卷并进行批阅。

分为正常切割的试卷,以及不能正常切割的整卷两种情况,批阅过程中可以通过鼠标在试卷图片上用画笔进行批注,然后可以点击对应的小题号,查看标准答案并进行上分,上分结束后,后台会将各小题分数进行核算,记录进学生考试的总分里,减少了核分过程当中的人力和时间,同时便于后期统计。

3、微信端

微信端操作流程图如下所示:

微信端的工作流程如下:

微信端主要由学生进行操作,学生通过个人的学号,姓名等信息与微信号进行绑定,从而方便学生在考试成绩登出后,随时随地的在公众号里查询出自己本次考试的成绩。

四、特点与优势

在线阅卷系统的特点与优势有以下九点:

l   支持多种答题卡,降低考务成本

试卷模板制作简单,支持模板的自定义,题目数量和题目种类可根据需要灵活定制。

采用普通纸张,用打印、复印等方式制作试卷即可,不需要定制彩色专业答题卡。同时试卷支持双面印刷。

学生采用铅笔、圆珠笔、钢笔、碳素笔等文具均可填涂答题卡。

从而降低考试成本、节省考务费用。

l   自动识别答题卡,识别准确率更高

自动识别考生客观题部分的填涂,同时自动与标准答案进行对比。支持单选、多选、判断等客观题的自动评卷工作。于传统的光标阅读机对比,具有处理速度更快、识别准确率更高、出错更容易查询的优点。

支持AB卷的自动识别,支持考生信息的自动识别,可即时了解考生是否存在的缺考、漏考等情况。

l   B/S架构使用简单,不局限场所

管理员与教师的操作,全部基于浏览器在互联网上进行,不用安装任何程序,在任意电脑上皆可进行。

l   批阅过程简单直观,提高教师批阅效率

教师可以直接明了的查看此次考试中分配到的阅卷任务,以及各科试卷的批阅的完成进度。使得阅卷老师对于分配给自己的工作任务(如:此次考试要完成批阅的试卷的数量),以及批阅的完成情况有一个直观的认识,从而更好的掌握自己的工作进度。

教师进行主观题批阅时,相较于传统的阅卷方式省去了装订、翻阅、传递等中间等待环节,从而大大的节省了批阅过程中消耗的时间,提高了阅卷效率,使教师有更多的时间投入到教学过程当中。

教师可以直观地查看每一道题对应的标准答案,根据标准答案及提供的评分标准,对学生的试卷进行主观题评分,同时可以直接在试卷图片上进行批阅,标注采分点。

l   匿名阅卷,保证分数客观公正

教师在进行考生试卷的主观题批阅时,页面只显示考生的答题相关内容,如:试卷图片,试卷对应的题号及标准答案;屏蔽、不显示考生的个人信息,如:学号、姓名,因此,批卷教师无法得知正在批阅的试卷是属于哪个学生的,从而使整个试卷批阅过程客观、公正。

l   提供审卷功能,提高阅卷质量

管理员可以随时监控阅卷的整体情况、批阅进度,保证阅卷的顺利进行。

管理员可以抽查教师批阅的试卷,确保阅卷质量。

l   便于数据统计,生成报表报告

管理员可以直观的查看阅卷教师所批阅试卷的科目、试卷类型、普通试卷数量及错卷数量,更加方便于统计教师在此次阅卷中的工作量。

同时,管理员可以查看考试结果相关的分析报告,各科考试的应考人次、实考人次、合格数及合格率。并且可以查看此次考试结果中各科的题型成绩的最高分、平均分、最低分,人数分布以及总分数的人数分布等信息的列表和折线图,由此分析出学生在各个知识点的得分情况,从而更加有针对性的为教学管理和提高教学质量提供帮助。

l   考试管理信息化

在线阅卷系统会根据教师所给的分数,自动计算出学生的总得分,不再需要额外的人工计算小分、录入分数的环节,从而减少了人工核算分数所花费的时间,并大大减少了可能会在人工算分过程中出现的漏算、错算等纰漏,提高了办公效率。

试卷的图片保存在系统中,也方便了管理员、教师及学生对试卷、分数的查找、查看,将传统纸笔考试进行了信息化管理,无需手工翻卷,只需要输入学生的相关信息进行搜索,就能很快地将想要查询出的考生试卷找到,大大节省了人工和时间。真正实现了考试过程管理的信息化。

l   微信查分,方便快捷

在线阅卷系统还支持移动端查询考试成绩,学生可以通过个人信息,如:学号、姓名,将微信号与公众号绑定,使学生可以随时随地查询自己的成绩。

五、分析与启示

教育信息化“十三五”规划指出: “要通过深化信息技术与教育教学、教育管理的融合,强化教育信息化对教学改革。” “将信息技术融入到教学和管理模式创新的过程中,以创新促发展,推动教育服务供给方式、教学和管理模式的变革,形成中国特色的教育信息化发展路径。”教育信息化对于深化教育改革,提高教育质量和效益具有深远意义,是实现教育跨越式发展的必然选择。

在线阅卷系统将传统的考试进行了信息化处理,支持PC端、移动端多平台访问,降低考务成本、提高办公效率、方便统计分析,从信息化的角度,推动教育教学、考务管理的进一步发展。

教育信息化是一个持续发展的过程,当前的在线阅卷系统还有各种各样的改进空间,比如拓展应用空间模式,把在线阅卷系统与在线考试系统相结合,与综合教学管理系统相结合,与成绩查询系统相结合等。同时,深挖使用体验,对管理员的管理过程、教师的阅卷操作、学生的查卷步骤进行优化,从而达到增强教育教学的质量与效益的目的。