新教学智能考试子系统需求

在线考试系统在实际教学中得到了广泛的应用，并成为计算机信息系统研究与应用的热点领域之一。新教学考试子系统在综合分析当前考试系统研究成果的基础上，进一步完善了考试中的一些重要功能，包括用户登录、身份验证、题库管理、试题管理、智能组卷、试卷管理、在线考试、知识点管理、知识库管理、数据管理等模块。

考试子系统中的主要技术有DST技术（Dynamic Simulation Technology，动态模拟考试技术）、RET技术（Realistic Environment Technology，真实环境考试技术）、SRAT技术（Simulation Realistic Environment Assessment Technology，全真环境下动态转换技术）、智能化考试结果判定技术、INM技术（智能化、非线性多元组卷模板技术）。DST技术是动态模拟考试、培训的技术，它基于图论的语义状态转换理论，在AI交互教学管理平台上模拟全真环境的应用软件和系统软件的操作过程及步骤。其模拟过程体现了全真环境的动态特点，对于考试的过程、结果全程跟踪。DST技术摆脱了软件产品对运行环境的依赖性，完全独立于真实的执行环境。RET技术基于组件对象模型，以多进程运行方式，允许用户在全真环境下操作，然后捕捉操作过程及操作结果，在操作过程中实现智能提示及个性化教学。SRAT技术是面向在线考试中的主观题（如编程题）而专门设计的，该技术可判断在各种语言软件、数据库应用软件环境下，可在模拟／全真环境下动态地自动双向转换。

在考试子系统中主要包括以下功能（见附录图2-1）：

试题管理：试题管理的操作者为教师，该功能主要是实现对试题的管理操作，教师可以对试题库中的试题进行编辑。设置难度系数、管理知识点、关联知识库等属性，特别要注意的是知识库就是与试题相关的理论讲解视频或者典型案例解析视频。

组卷：组卷功能是考试系统的核心功能，主要是根据教师设置的条件自动从试题库中获取对应的题目并生成一套试卷。教师设置组卷的条件时可以从试题的知识范围、试题类型、试题数量、试题难度等几个条件进行设置。系统采用INM技术（智能化、非线性多元组卷模板技术）从试题库里按照条件进行组卷，最后生成一套试卷及参考答案的集合。在学生提交考试结果后，AI交互教学管理平台使用智能化考试结果判定技术对试卷答案进行自动阅卷并生成成绩表。

附录图2-1　智能考试子系统功能

试卷管理：教师可以对自己生成的试卷进行增加、删除、修改和查询的操作，对学生的答卷只有查询的功能。学生只能管理自己参与考试的试卷（包括随堂测试），可以针对试卷进行试卷复盘。

答题：该功能是针对学生而言，学生可以在AI交互教学管理平台中参与考试，进行答题。在答题过程中，学生可以进行试卷的前一题和后一题控制。

智能搜索：学生和教师都可以进行智能搜索操作，智能搜索是指使用者可以设置一些基础的条件，系统会按照条件进行精确匹配，按照试题的匹配度进行优先展示排序。

试题学习：当学生检索到某一类型的试题后，就可以点开试题进行学习。在学习的过程中，学生可以对该试题的理论和经典试题进行扩展学习。(www.xing528.com)

智能阅卷：该功能是利用智能化考试结果判定技术对试卷答案进行自动阅卷并生成成绩单。智能阅卷功能是在试卷中配置的，也就是说出卷者可以设置试卷的阅卷方式——人工阅卷或者智能阅卷。

知识点管理：在考试系统中，知识点是按照教案上知识的先后顺序安排的，从知识点树中可以看出知识点的前后关系。教师可以对自己负责的课程进行知识点管理。一个知识点至少包括课程名、知识点名、知识点内涵与外延、知识点的经典例题、知识点的资源节点情况等。

知识库管理：知识点所代表的经典例题题库就是知识库。知识库是一个按照课程、知识点、典型试题、扩展试题、扩展知识点等信息组成的资源库。按照权限的不同，每个人只能看到自己管理的知识库，他人的知识库可以搜索学习，但不能修改。

试卷评阅：当系统中的智能化考试结果判定对试卷答案进行评估后，教师就可以在课堂上进行试卷评阅。试卷评阅就是依据学生错题情况的多少，对犯错多的试题进行评阅，系统可以计算出每一道试题的综合统计情况并展示给用户。

试卷解析：教师可以针对每一道试题进行点评讲解；学生可以通过考试系统去追溯试题所包含的知识点，找到知识点的理论介绍，也可以对知识点的经典题型进行学习。

数据管理：当系统运行一段时间后，系统的数据量巨大，需要对考试大数据进行维护和管理，操作者可以对试题、试卷及与试卷相关的学生信息管理起来，例如使用试题修改、备份和恢复等功能。

导入导出：当考试子系统中的数据量很大并影响到系统的运行效率时，就需要对数据进行导入导出操作。

安全验证：当用户登录考试子系统时，系统提供了多种安全验证的手段。破解密码最简单的方法是“密码穷举”，所以密码越复杂越不容易被破解。一般从以下三个维度进行限制：密码长度、组成类型、加密、其他限制。密码长度一般长度限制在6—32位。比如，QQ、微信的密码限制是8—16位。在客户端、服务器之间进行数据交互时，一般都采用加密技术（比如MD5）进行传输。加密增强了系统密码的安全性。组成类型有数字、字母、符号三种格式限制，但是一般只限制必须包含两种类型。其他限制包括数字和字母不能连续正序或连续倒序等等。对于密码强度验证，网上有很多校验规则，在此不再赘述。

用户登录：登录信息分为登录设备、登录时长、登录次数、登录终端。关于登录设备，通常登录时会校验有无预设的登录信息，是否为陌生IP。如果陌生设备登录成功后，系统会自动给绑定的手机号、邮箱、APP或微信应用发送异常登录信息，并且提供强制退登、修改密码、联系管理员等阻止登录的快捷操作链接。登录时长主要是针对B端系统，为信息安全性计，如果服务器判断用户为非存活状态，则释放登录信息，用户需重新登录，或者显示屏保图片，保护信息的安全性。关于登录次数，一个IP地址短时间内登录次数超过上限，则设定该IP在3分钟内不可登录。输入错误密码超过一定次数，则限制该账号30分钟内不可登录。对于非可共享账号的业务，可设置单终端设备登录限制。这里的单终端指的是不同类型的终端设备（一部手机、一台PC）。