劉洋++黃欣

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.27.019

摘 要：針對(duì)當(dāng)前應(yīng)用中的答題卡閱卷系統(tǒng)和圖像識(shí)別閱卷系統(tǒng)的不足，該文構(gòu)建了基于XML的網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)，充分利用試卷結(jié)構(gòu)的邏輯性，將試卷版面結(jié)構(gòu)用XML語(yǔ)言文檔描述，生成XML文檔，再對(duì)其解析生成DOM樹(shù)，進(jìn)而獲取試卷版面分割所需的坐標(biāo)信息。實(shí)際表明，基于XML的網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中具有通用性，能夠提高閱卷效率。

關(guān)鍵詞：XML技術(shù) 網(wǎng)上閱卷系統(tǒng) DOM樹(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：G424.79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）09（c）-0019-02

相比傳統(tǒng)的閱卷方式，網(wǎng)上閱卷具有很多優(yōu)勢(shì)。但是，目前的網(wǎng)上閱卷存在一定的問(wèn)題和不足，所以該文構(gòu)建基于XML技術(shù)的網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)，從閱卷的流程以及方法上加以改進(jìn)。具體工作是通過(guò)XML文檔描述試卷的邏輯結(jié)構(gòu)，利用DOM解析后生成試卷坐標(biāo)信息。圖像試卷通過(guò)結(jié)合先前基于元數(shù)據(jù)建立生成的XML文檔，進(jìn)行精確定位，實(shí)現(xiàn)試卷圖像的準(zhǔn)確分割，再將考生試卷生成的XML文檔經(jīng)過(guò)二次解析，生成考卷客觀題答案的DOM樹(shù)，與試卷標(biāo)準(zhǔn)答案的DOM樹(shù)進(jìn)行匹配，得出試卷的分值。

1 需求分析

針對(duì)網(wǎng)上閱卷的具體工作流程，可以分為以下4個(gè)環(huán)節(jié)。

（1）試卷模板設(shè)計(jì)：試卷模板的設(shè)計(jì)用以生成XML格式的試卷，進(jìn)而通過(guò)解析生成DOM標(biāo)準(zhǔn)試卷。（2）圖像的預(yù)處理：圖像預(yù)處理是將考生試卷圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)通過(guò)XML模板庫(kù)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)圖像。（3）試卷圖像與試卷XML文檔轉(zhuǎn)換：對(duì)標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換，用以實(shí)現(xiàn)試卷圖像分割，生成考生試卷XML文檔，經(jīng)過(guò)解析生成考生試卷DOM文檔。（4）閱卷：閱卷分為客觀題和主觀題，客觀題系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)閱卷，主觀題通過(guò)閱卷客戶(hù)端評(píng)閱。

對(duì)上述4個(gè)環(huán)節(jié)，從系統(tǒng)用戶(hù)的角度進(jìn)行分析，可以將系統(tǒng)劃分為五大模塊。

（1）試卷設(shè)計(jì)模塊：定義試卷結(jié)構(gòu)，通過(guò)XML語(yǔ)言進(jìn)行描述。（2）試卷掃描模塊：通過(guò)掃描生成二進(jìn)制的圖像試卷，為后續(xù)的評(píng)閱奠定基礎(chǔ)，需要說(shuō)明的是，務(wù)必要保證掃描的質(zhì)量。（3）圖像預(yù)處理：通過(guò)圖像預(yù)處理保證試卷圖像分割的準(zhǔn)確性。（4）圖像分割、識(shí)別、轉(zhuǎn)換試卷設(shè)計(jì)模塊：該模塊是將試卷圖像信息轉(zhuǎn)換為XML文檔，進(jìn)而通DOM解析生成坐標(biāo)樹(shù)，接下來(lái)進(jìn)行圖像的分割、存儲(chǔ)，這些工作完成后，通過(guò)XML模板進(jìn)行精確定位，以便不同的閱卷人批閱試卷的不同部分?？梢哉f(shuō)，該模塊是該文研究的重點(diǎn)，也是該文的核心和亮點(diǎn)。（5）主客觀題評(píng)判模塊：根據(jù)試卷考題類(lèi)型分為主觀題和客觀題，因二者性質(zhì)的不同，在系統(tǒng)中通過(guò)不同的方式完成試題的評(píng)判。同樣，需要進(jìn)行XML的處理和DOM樹(shù)的解析工作，具體步驟此處從略。

2 總體設(shè)計(jì)

基于XML技術(shù)的網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)在總體設(shè)計(jì)上，分為3層構(gòu)成，分別是評(píng)卷客戶(hù)端、網(wǎng)上閱卷管理和后臺(tái)管理，其具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

分層的目的是為了簡(jiǎn)化問(wèn)題的處理，在邏輯上更加清晰。評(píng)卷客戶(hù)端是用戶(hù)與系統(tǒng)的入口，針對(duì)網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)來(lái)講，用戶(hù)有管理員和教師，管理員擁有系統(tǒng)操作的最高權(quán)限，而教師的操作權(quán)限由管理員統(tǒng)一分配和管理；網(wǎng)上閱卷管理是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，處于系統(tǒng)架構(gòu)的中間層次，需要和評(píng)卷客戶(hù)端和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)及后臺(tái)管理交互，在業(yè)務(wù)上比較復(fù)雜；后臺(tái)管理主要是對(duì)網(wǎng)上閱卷具體流程不同階段的控制；而在網(wǎng)上閱卷管理和后臺(tái)管理的交互過(guò)程中，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)是二者交互的中樞，負(fù)責(zé)相關(guān)實(shí)體信息（比如試卷信息、閱卷老師信息等）的存儲(chǔ)和讀取。

在該設(shè)計(jì)中，涉及到的數(shù)據(jù)實(shí)體有：教師實(shí)體、管理員實(shí)體、XML模板實(shí)體、試卷實(shí)體、題型實(shí)體、試題實(shí)體、圖像試卷實(shí)體、客觀題實(shí)體、主觀題實(shí)體等。

3 核心業(yè)務(wù)的設(shè)計(jì)

該節(jié)通過(guò)XML文檔描述試卷的邏輯結(jié)構(gòu)，再結(jié)合XLST的設(shè)計(jì)樣式，實(shí)現(xiàn)學(xué)生試卷的數(shù)字化呈現(xiàn)，方便后續(xù)的閱卷。

（1）試卷版面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為了提高系統(tǒng)的通用性，彌補(bǔ)當(dāng)前網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)存在的不足，該文在試卷版面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，引入試卷模板結(jié)構(gòu)，通過(guò)提前設(shè)定好的試卷邏輯框架以XML模板的形式保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)系統(tǒng)工作引擎驅(qū)動(dòng)整個(gè)閱卷過(guò)程。

（2）試卷版面的Schema模式。在XML技術(shù)中，數(shù)據(jù)的合法性和規(guī)范性描述技術(shù)有DTD（Document Type Definition）和Schema兩種方式。但是相比較DTD，Schema更具優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為XML數(shù)據(jù)合法性和規(guī)范性管理的標(biāo)準(zhǔn)。使用Schema定義試卷結(jié)構(gòu)，非常靈活，可擴(kuò)展性很強(qiáng)，可以自由定義所需實(shí)體標(biāo)簽。

（3）DOM樹(shù)的構(gòu)建與數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。該節(jié)從兩個(gè)方面來(lái)描述：其一是DOM樹(shù)的構(gòu)建，其二是數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。有了描述試卷的Schema后，試卷結(jié)構(gòu)就具有了很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性和邏輯性，通過(guò)對(duì)XML試卷文檔進(jìn)行解析，進(jìn)而建立DOM樹(shù)，根據(jù)DOM樹(shù)中的元素設(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效存儲(chǔ)。

①DOM樹(shù)的構(gòu)建：通過(guò)對(duì)XML文檔的解析生成DOM樹(shù)，樹(shù)中包含元素和元素之間或元素的屬性之間聯(lián)系的邊，在解析生成DOM樹(shù)時(shí)，應(yīng)賦予其相應(yīng)的編號(hào)。

②數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)：就是對(duì)解析后的DOM樹(shù)中的元素及其相關(guān)信息映射到數(shù)據(jù)庫(kù)中，具體結(jié)構(gòu)通過(guò)“元素標(biāo)簽—描述—類(lèi)型—約束”的方式保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

（4）試卷生成。采用XML技術(shù)描述試卷結(jié)構(gòu)，使得試題模板和內(nèi)容相分離，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)的通用性，保證了系統(tǒng)工作的高效性。試卷生成過(guò)程如下。

①試題的XML文檔：以XML技術(shù)描述試卷文檔，具有自描述性、內(nèi)容獨(dú)立性以及顯示多樣性等優(yōu)點(diǎn)，這樣保證邏輯上的簡(jiǎn)單性，描述只關(guān)注數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化。

②試卷的XSL樣式：在網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)中，試卷最終要呈現(xiàn)在瀏覽器中。具體如何呈現(xiàn)，這里通過(guò)XSL來(lái)描述，通過(guò)XSL實(shí)現(xiàn)了試卷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和試卷數(shù)據(jù)顯示相分離的效果，以XSL描述試卷的顯示樣式，對(duì)于XML文檔來(lái)講，具有很強(qiáng)的通用性。

4 結(jié)語(yǔ)

該文對(duì)基于XML的網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的構(gòu)建過(guò)程。具體以XML作為試卷結(jié)構(gòu)的描述模板，通過(guò)XLS來(lái)描述試卷的呈現(xiàn)，提高了應(yīng)用的通用性和實(shí)際工作的高效性。

參考文獻(xiàn)

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