基于教学测试系统的防作弊功能的研究

王峥嵘

（昆明幼儿师范高等专科学校，云南 昆明 650212）

0 引 言

当前国内高职院校在组织校内学生的学习考试时，采用的形式分为计算机网络考试和传统考试。计算机网络考试系统与传统考试在本质上是有区别的，其中最大的区别就在于考场教室和人员。传统考试的三要素是考场、考生和监考，传统考试组织一场考试，需要提前安排符合考试要求的考试场地，所有的考生都得在指定时间到达指定地点，必须按时参加考试。为了防止考生作弊，监考工作是重中之重的内容。这样一场考试下来消耗的人力物力非常巨大，对于考试的组织者是一种考验。对于学校计算机网络考试来说，最明显的优势是能够将考试人力物力控制在最小范围，考试的组织者提前设定好考卷的相关信息，所有的题目都被保存在校园网服务器上。考生只要在指定的时间登录系统，就可以参与考试。计算机网络考试系统可以及时判断课程教学的效果，了解学生掌握知识的具体情况。

通过计算机网络考试获取学生回答问题的内容，快速了解学生对所学知识内容是否掌握，对学习内容进行及时测试可以增强教学效果，开发适合班级教学使用的计算机网络考试系统是提高教学趣味性和教学效果的方法。计算机网络考试系统是一项成熟的技术，目前通过使用计算机网络考试系统，可以解决大班级教学时对学生学习的检查任务繁重的现实问题，帮助老师节约了出题、阅卷的工作量，通过计算机网络考试系统，课任教师可以快速全面了解上大课时学生的学习情况；使用计算机网络考试系统可以提高组织考试的效率，改变传统出卷方式，通过计算机网络考试系统实现利用计算机无纸化考试、自动收卷、自动阅卷和计算机分析试卷等，抛弃过去人工组织考试时反复出现的漏题、批改试卷出错、卷子丢失等问题。随着网络的飞速发展，利用网络计算机开发考试系统得到了国内许多高职院校的广泛使用，虽然计算机网络考试系统给学校教学带来了组卷快、成本低、效率高等便捷之处，但是部门学校的计算机网络考试系统没有解决好教学测试系统防作弊功能的问题，学校教师对利用网络计算机开展考试在公平性和考试成绩的真实性心存疑惑，所以研究网络计算机考试系统的考试防作弊功能，能够很好地保证考试系统的公平性和严肃性，对于在学校内推广计算机网络考试系统的深入应用是有帮助的。

昆明幼儿师范高等专科学校是云南的一所著名学校，培养以学前教育为主，涵盖了早期教育、艺术、美术、经济管理等领域的人才，在人才培养中坚持标准化、规范化、科学化。学校现代教育技术和信息中心的老师利用所学计算机网络专业知识积极研发计算机网络考试系统，在研究开发过程中，发现计算机网络考试系统的功能中防作弊功能是非常重要的，学校内以班级作为教学单位的环境中，要让计算机网络考试系统能够真正发挥公平考试的功能，一定要阻止学生利用计算机进行相关试题搜索的问题，一定要解决学生利用计算机完成考试过程中观看旁边考生的计算机屏幕的问题，为了提高学校班级考试和测试成绩的准确性和公平性，设计有效的防作弊功能是计算机网络考试系统设计开发过程中首先要解决的问题。

1 学生考试系统界面设计

软件系统的设计和开发是根据用户的需要展开的，用户需求的考试软件应用场景是学校教学过程中，应用环境是班级多媒体教学场景，采用B/S 架构，让整个校园网都可以访问考试软件系统，学生只要用浏览器访问教师专门的电脑就可以参加测试。学生通过访问考试系统网站，向考试系统申请注册用户名和密码，注册成功后，用系统认可的用户名和密码登录考试系统，根据当前考试系统提供的考试信息，根据考场场次，科目等信息选择适合的考试场次，然后确认选择后进入考场，打开考试试卷，试卷设计在一个页面内，从上到下依次显示的是：（1）考试时长，不同的考试内容，考试时间显示是不同的。（2）时钟，显示当前标准的北京时间。（3）剩余时间，显示考试还剩多少时间。（4）显示单选题内容和答题的按钮。（5）显示多选题内容和答题的按钮。（6）显示判断题内容和答题按钮。（7）显示填空题和填空题答题框。软件系统的答题界面如图1所示。

图1 考试软件工作界面

2 学生考试系统防作弊

学校教学测试系统要使用计算机等电子设备来完成，学校一般使用机房里的计算机来组织学生开展无纸化考试，因为计算机操作系统是一个多用户、多任务并发应用程序，计算机可以同时打开多个窗口，可以同时运行多个程序，包括浏览器这类应用软件，同样可以同时打开多个浏览器地址，如果通过计算机来开展无纸化考试，采用B/S 架构，必须克服操作系统和浏览器软件支持的多任务功能，如果不能克服计算机普遍具备的多任务功能，那么使用这种计算机来组织班级学生进行考试，学生在使用计算机进行答题时，会通过计算机操作系统提供的多任务功能在不停止考试软件的同时，打开计算机上其他的工具软件，通过使用计算机上其他程序来查找与考试有并的内容和答案，或者通过浏览器同时打开另外一个搜索网站搜索考试窗口里的题目，这是考试中监考不容易发现的。

通过实践，我们发现使用计算机考试，因为计算机的屏幕一般17 英寸以上，在机房里考试时相邻的考生可以很方便地互相观看彼此计算机屏幕上的内容。

针对使用计算机网络考试系统在考试中可能会出现的这两种情况，考试软件系统设计时采用如下方式进行程序功能开发。

2.1 机考中利用浏览器失焦事件管理考试系统页面

使用机房里的计算机来组织考试的考试系统可以研究如何破坏考试时计算机系统的多任务功能的正常执行来作为无纸化考试系统的防作弊功能，于是考试系统设计出了考试系统页面不允许切出，同时不能在浏览器内换页面的功能，一旦出现这种情况就中断与服务器的连接，考生只能重新打开浏览器重新登录服务器，系统再次随机抽取试题内容，同时考试时间仍然还按照首次开始考试时登记的时间继续记时，只要达到考试规定的时长，系统会自动交卷，完成本次考试活动。这样如果考生在考试过程中切换当前考试内容，考试的浏览器就断开与服务的联系，考生前面做的内容不能找回，只能重新抽题来开始答题，并且考试时间在此过程中不会停止。如图2、图3所示。

图2 系统切出前正常使用

图3 系统切出后考试内容全部断开

经过在学校机房组织以班级为单位来开展知识内容的检测，如果考试测试系统没有防作弊的考虑，使用这样的考试测试软件，学生们运用掌握的计算机知识，用切屏方法使用其他窗口来运行查询软件，组织学生开展知识内容测试的效果不好。经过使用上述浏览器失焦事件想办法打乱计算机多任务操作的正常实现，同时增加自动断开与考试服务器的连接，使考试窗口出现错误提示的方法，实现了如果考生想通过计算机里的其他程序来查找“不会做”的题目，一切换到其他窗口，考试系统一方面利用失焦事件对考试产生控制，当考生重新切换为考试系统所在的窗口时，考试系统所在窗口已经中断与服务器端的联系，考生只能重新通过考试服务器所在地址登录，可以再次进入考试系统进行考试，并且前面考试的内容已经不在，这样考生就不会在考试过程中随便切换当前考试页面。

2.2 每一次考试前实现随机抽题

无纸化考试在学校教学班级中使用时要使用计算机机房开展，学校计算机机房布置普遍采用计算机同向放置，保持同间距，计算机排列整齐的方式。在机房里组织学生考试，为了防止相邻同学之间互相看对方的屏幕，系统设计了随机抽题的功能，进入考试系统后，考生考试前都会随机抽题然后显示在屏幕上，这样考生会看到不同的人抽到的题目内容是不同的，随机抽题算法是确保网上考试系统实现其主要功能的基础性保障。如图4、图5所示，在同一场考试中，考生“赵一”和考生“王峥嵘”抽到的题目内容是不同的。

图4 考生“赵一”抽到的题目内容

图5 考生“王峥嵘”抽到的题目内容

目前随机抽题是在线考试系统设计中的一个关键问题，随机抽题存在的问题是考试系统使用随机抽题设计，如果随机抽题算法需要遍历数据，那么会降低考试系统的执行效率，必须认真研究合适的编程方法。采用随机抽题保障了计算机网络考试系统的公平性，通过研究可靠的随机抽题功能，克服在班级教学环境中，多人同时考试环境下，因为题目内容一样而出现考生之间互相抄袭，互相提醒，偷看别人试卷的情况。

3 结 论

昆明幼儿师范高等专科学校现代信息技术和信息中心开发的学校无纸化考试系统现在正处于起步阶段，现在还有许多功能没有全部完成，但针对班级场景中考试防作弊的功能的设计已经实现，防作弊功能首先实现切屏作弊检测，就是检验自身是否保持“焦点页面”的状态，检验当前正在被用户使用的那个页面。如果在线考试系统在某一时刻丢失了“焦点页面”状态，系统就会认为考生执行了切屏操作，从而触发考试系统自动中断与服务器的连接。防作弊功能其次实现随机抽题，随机抽题的好处是，比如考试前准备了100 道题的题库，考试中每次从其中随机选出20 道来组成一套测试题，经过系统自动处理，实现每个人抽到的题目不相同，所以随机抽题是学校在线考试系统中的核心部分，计算机网络考试的防作弊功能通过采用随机抽题方法实现相邻学生无法互相作弊的功能，经过考试软件测试证实可以解决班级教学中考试防作弊问题，下一步系统开发人员会根据学校考试系统使用的情景和环境，解决其他问题，让学校计算机网络考试系统成为简单、易用、有效的教学考试系统，在整个考试的过程中，计算机网络考试系统的多种防作弊措施保障了考试的公平和公正。