鄭亮亮 王志明

摘要：隨著智慧校園的高速發(fā)展，作為智慧校園的重要組成部分—智慧考試也愈受關(guān)注。該文針對(duì)傳統(tǒng)考試的缺陷和不足，討論了智慧考試系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的可行性和功能模塊。然后利用Laravel框架、Google Material Design、以及LAMP平臺(tái)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了出題、考試、管理等諸多模塊功能。該系統(tǒng)具有良好的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，基本滿足高校對(duì)學(xué)生考試的信息化、無(wú)紙化管理的需求，提高了考試管理工作的效率，為智慧校園下的智慧考試實(shí)現(xiàn)提供了新的解決方法。

關(guān)鍵詞：智慧校園；智慧考試；Laravel；LAMP

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）12-0086-03

Abstract： As an important part of smart campus， the smart test is attracting some interests with the increasing development of smart campus. In view of some flaws and insufficiency of non-smart tests， this paper discusses its the feasibility and function modules， then realize these function modules based on the Laravel framework， Google Material Design and LAMP. The smart test system ensures the high maintainability and extendibility， can meet the requirements of testing informatization and paperless for universities and improve efficiency of testing service. This system provides a new solution for smart test based on smart campus.

Key words： smart campus； smart test； Laravel； LAMP

1 背景

隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)技術(shù)、社交網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的高校逐漸從數(shù)字校園向智慧校園轉(zhuǎn)變。智慧校園是基于智慧地球的概念提出來(lái)的，是高校信息化發(fā)展的高級(jí)階段。它充分運(yùn)用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、知識(shí)管理、社交網(wǎng)絡(luò)等新興信息技術(shù)，無(wú)縫銜接校園物理環(huán)境和數(shù)字空間，運(yùn)用人工智能技術(shù)識(shí)別師生群體，為師生建立智能開(kāi)放的教育教學(xué)環(huán)境和便利舒適的生活環(huán)境，改變師生與學(xué)校資源、環(huán)境的交互方式，實(shí)現(xiàn)以人為本的個(gè)性化創(chuàng)新服務(wù)[1]。

國(guó)內(nèi)外不少專家學(xué)者在智慧校園的理論建設(shè)和應(yīng)用方面做了一定工作。黃榮懷提出了數(shù)字校園的“四代”建設(shè)過(guò)程，其中最新一代即為智慧校園[2]；沈潔等認(rèn)為，智慧校園是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的一種高度有機(jī)整合的獨(dú)特校園，是更為智能化的校園[3]；吳穎駿詳細(xì)說(shuō)明了浙江大學(xué)提出的建設(shè)一個(gè)“令人激動(dòng)” 的智慧校園的“十二五”規(guī)劃[4]；朱洪波從三個(gè)層面論述了南京大學(xué)建立智慧校園的核心特征。這些專家學(xué)者無(wú)論是從理論上還是在實(shí)際應(yīng)用中均對(duì)智慧校園做出了較為深入的研究。

智慧校園建設(shè)包括智慧型人才培養(yǎng)、智慧型科學(xué)研究、智慧型社會(huì)服務(wù)、智慧型文化傳承創(chuàng)新、智慧型管理決策、智慧型生活服務(wù)等[1]。并且其外含有逐漸擴(kuò)大趨勢(shì)。盡管智慧校園建設(shè)內(nèi)容豐富，但迄今很少有學(xué)者討論智慧考試的概念與應(yīng)用。我們認(rèn)為智慧考試應(yīng)屬智慧校園的重要組成部分。所謂智慧考試我們簡(jiǎn)單認(rèn)為是指利用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)以及虛擬化等技術(shù)，在智慧校園基礎(chǔ)上，通過(guò)監(jiān)測(cè)、分析、融合、智能響應(yīng)的方式，融合各類軟硬件條件，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、實(shí)地在線測(cè)試、智能組卷、智慧訓(xùn)練等，為高校的教學(xué)管理、人才培養(yǎng)提供智慧決策服務(wù)。

智慧考試源自無(wú)紙化考試。由于信息技術(shù)的發(fā)展，無(wú)紙化考試得到極大普及。隨著遠(yuǎn)程教育和新媒體教學(xué)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展，無(wú)紙化的考試系統(tǒng)這幾年亦在各認(rèn)證考試中廣泛投入使用。然而不管是傳統(tǒng)的考試還是無(wú)紙化考試，隨著智慧校園的發(fā)展，均有其自身的局限性。即組考依然耗費(fèi)人力物力，教師出題、學(xué)生考試、教師監(jiān)考、教師改卷等這一系列的步驟異常繁瑣、成績(jī)統(tǒng)計(jì)麻煩等。因此，我們?cè)诔浞掷弥腔坌@的基礎(chǔ)上提出了如上的智慧考試概念，進(jìn)一步我們擬開(kāi)發(fā)一款智慧考試系統(tǒng)，該系統(tǒng)集智慧出題、智慧組考、智慧成績(jī)分析等諸多功能，以期待成為智慧校園的重要組成部分。

2 智慧考試系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

智慧考試平臺(tái)采用（LAMP）搭建，即Linux（Ubuntu）操作系統(tǒng)、Apache作為web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)是Mysql、以及利用PHP進(jìn)行開(kāi)發(fā)。為了后續(xù)維護(hù)和擴(kuò)展，利用Laravel框架基于MVC模式進(jìn)行開(kāi)發(fā)。Laravel框架[6]語(yǔ)法優(yōu)雅，文檔齊全，安全高效，插件擴(kuò)展豐富，逐漸成為最為流行的PHP框架。另外，采用LAMP平臺(tái)的系統(tǒng)更為安全穩(wěn)定可靠，校園網(wǎng)內(nèi)外均可訪問(wèn)，易于維護(hù)，用戶體驗(yàn)良好。

智慧考試系統(tǒng)的需求如下：

1） 滿足教師出題，可滿足教師進(jìn)行題庫(kù)試卷管理和成績(jī)管理；

2） 學(xué)生進(jìn)行答題，在線進(jìn)行練習(xí)與成績(jī)查詢；

3） 管理員進(jìn)行權(quán)限管理；

4）學(xué)生成績(jī)的統(tǒng)計(jì)分析。

如圖1，在智慧考試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中，我們充分考慮了數(shù)據(jù)的可擴(kuò)展性和安全性[7]。利用Question表對(duì)題目中的內(nèi)容，選項(xiàng)，答案和題目類型進(jìn)行存儲(chǔ)，利用控制器對(duì)question進(jìn)行CRUD操作。利用Paper表存儲(chǔ)試卷名稱，開(kāi)始結(jié)束時(shí)間，而后對(duì)Question和Paper表進(jìn)行關(guān)聯(lián)，存儲(chǔ)在Question_Paper表中，系統(tǒng)可明細(xì)到特定試卷中的題號(hào)。利用User表進(jìn)行存儲(chǔ)用戶信息，包括學(xué)號(hào)id和密碼pwd。利用Laravel中的方法進(jìn)行加密和認(rèn)證，然后利用控制器對(duì)用戶進(jìn)行CRUD操作。關(guān)聯(lián)User和Paper表，用User_Score明確學(xué)生對(duì)應(yīng)某張?jiān)嚲淼某煽?jī)。其設(shè)計(jì)的UML見(jiàn)圖2。

2.2系統(tǒng)功能

該系統(tǒng)具有5個(gè)子系統(tǒng)，分別為登錄系統(tǒng)、成績(jī)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)、學(xué)生子系統(tǒng)、教師子系統(tǒng)、超級(jí)管理員子系統(tǒng)[8]。各個(gè)子系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)流程圖見(jiàn)圖3。

1）登錄子系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用了Laravel中Validation功能，定義login界面，利用Login控制器進(jìn)行渲染，Laravel框架中已集成了很全面和安全的驗(yàn)證機(jī)制，這既避免了二次開(kāi)發(fā)，也使系統(tǒng)更加高效。開(kāi)發(fā)過(guò)程中，利用登錄系統(tǒng)與學(xué)校信息庫(kù)進(jìn)行對(duì)接，學(xué)生老師只需要擁有校園網(wǎng)的賬號(hào)和密碼才可登錄，登錄后可顯示學(xué)生的姓名，學(xué)號(hào)，院系，專業(yè)等信息。這保持了數(shù)據(jù)的一致性。

2）成績(jī)統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)。當(dāng)學(xué)生答題完畢之后，系統(tǒng)可對(duì)成績(jī)進(jìn)行分析處理，利用數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)及Highcharts圖表庫(kù)插件對(duì)學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行分析，動(dòng)態(tài)展現(xiàn)學(xué)生的成績(jī)分布，平均分等數(shù)據(jù)，主要的呈現(xiàn)形式有餅狀圖，表格，直方圖，曲線圖。該部分的開(kāi)發(fā)使得教師可全面地對(duì)學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行分析和管理，這也會(huì)成為今后教學(xué)方式變更的重要依據(jù)。

3）學(xué)生子系統(tǒng)。學(xué)生數(shù)據(jù)與教務(wù)系統(tǒng)對(duì)接，所有登錄所需要的信息如學(xué)號(hào)、姓名、專業(yè)、密碼等均來(lái)自教務(wù)系統(tǒng)。學(xué)生登錄系統(tǒng)之后，可進(jìn)行考前熱身，主頁(yè)設(shè)定學(xué)生練習(xí)模塊，讓學(xué)生進(jìn)行選擇科目進(jìn)行練習(xí)。正式考試中，學(xué)生必須要在規(guī)定是時(shí)間內(nèi)進(jìn)行作答，否則系統(tǒng)自動(dòng)提交試卷，該系統(tǒng)題型有選擇題，填空題，判斷題，主觀題四種?？荚囍?，學(xué)生可立即得到自己的選擇題與判斷題成績(jī)報(bào)告，并且在錯(cuò)題附近會(huì)顯示正確答案。這與現(xiàn)在的無(wú)紙化等級(jí)在管理上一致。

4）教師子系統(tǒng)。教師數(shù)據(jù)也和學(xué)校人事系統(tǒng)、教務(wù)系統(tǒng)對(duì)接，所有登錄需要的信息如教工號(hào)、職稱、工作學(xué)院、所講授的課程、密碼等均來(lái)自人事系統(tǒng)和教務(wù)系統(tǒng)。教師登錄之后會(huì)有題庫(kù)模塊，試卷模塊，出題模塊和成績(jī)管理模塊。系統(tǒng)可以根據(jù)教師的出題標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)選擇題判斷題填空題的分值、考試開(kāi)始結(jié)束時(shí)間進(jìn)行規(guī)定，除此之外，有遍歷試卷進(jìn)行搜索功能，教師可方便地對(duì)試卷進(jìn)行整合，挑選題目進(jìn)試卷進(jìn)行創(chuàng)建試卷這一操作。當(dāng)考試結(jié)束之后，教師可進(jìn)行在線改主觀題的答案，給定分值，系統(tǒng)之后可進(jìn)行成績(jī)統(tǒng)計(jì)。之后教師可對(duì)學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行整體的量化分析。

5）管理員子系統(tǒng)。管理員可進(jìn)行用戶授權(quán)管理，可以創(chuàng)建新的教師權(quán)限的用戶供教師使用；導(dǎo)入學(xué)生數(shù)據(jù)，確定本次考試的學(xué)生名單，對(duì)曾經(jīng)舞弊或者緩考等考生的處理，對(duì)此次考試的舞弊或者緩考等學(xué)生的記錄等。公示也是管理員的主要功能之一。例如在考試主界面，需進(jìn)行考試安排公示，公布練習(xí)次數(shù)多或者考試分?jǐn)?shù)高的優(yōu)秀學(xué)生，這一功能是管理員在后臺(tái)進(jìn)行修改提交的；另一功能是進(jìn)行學(xué)生試卷和試題的歸檔操作。除此之外，管理員可以控制整個(gè)系統(tǒng)的子模塊，當(dāng)系統(tǒng)被惡意攻擊時(shí)關(guān)閉系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)工作。

3 結(jié)束語(yǔ)

該文簡(jiǎn)要介紹了智慧考試系統(tǒng)的概念和基本功能模塊。并利用Laravel框架初步實(shí)現(xiàn)了各個(gè)功能模塊。與傳統(tǒng)在線考試對(duì)比，該系統(tǒng)安全檢測(cè)、系統(tǒng)維護(hù)、與高校其他智能系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接等會(huì)方面具有一定優(yōu)勢(shì)。用戶不僅可以在電腦上進(jìn)行操作，也可以在移動(dòng)平臺(tái)上使用。作為智慧校園的重要組成部分，本智慧考試系統(tǒng)將會(huì)在高校教學(xué)和管理中發(fā)揮較為重要的作用。

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