在线考试系统中防作弊措施的应用

在线考试系统中防作弊措施的应用

摘要：在线考试在现代化教育中得到了广泛应用。为了进一步提高在线考试的公平、公正性，弥补传统考试人工监考的不足，对在线考试的防作弊功能进行了深入的分析，给出了详细的功能设计与实现思路。

关键词：防作弊；锁屏；题序混编；视频监控；指纹验证

0引言

随着网络技术的迅速发展和广泛普及，作为现代化教育技术手段之一的在线考试也到了广泛应用。相对于传统考试，在线考试在组卷、组考、评判、统分等环节都极大地节省了时间、人力、物力、财力，也更具有客观性、公正性。其中，防作弊功能对在线考试的公平、公正性发挥着重要作用，也极大弥补了传统考试中人工监考的不足。

1需求分析

1.1总体需求

在线考试在组卷、组考、评判等许多环节都减少了人工干预，渗入了更多的技术手段，对考试流程公平、公正性的途径、方法也提出了更高的要求。为了提高整个考试流程的客观、公平、公正性，就需要采用更多的技术手段，增强系统的防作弊功能。

在线考试同样存在着传统考试中的一些作弊手段，如互相窥看答卷、替考、中途代替作答等。相对于传统考试，在线考试在提供了便利的同时，也衍生了许多新的作弊手段，如利用QQ、飞秋等通讯工

具传递答案，打开预先准备好的相关文件资料进行复制等。针对这些作弊手段，均需要在系统设计上增强防作弊功能，提高考试的公平、公正性。

1.2防作弊功能

1.2.1设置锁屏

参考人员登录系统，进行考试期间，计算机屏幕将被锁定，参考人员不能启动任何无关软件，防止其查看和考试相关的信息或利用相关软件与他人进行通信。

1.2.2题序混编

提供题序混编功能，同一考场的试题整体一致，但相同的题目在不同的试卷内呈现不同的排列顺序；同一题的答案选项，顺序也不相同。这样做可以提高考场内参考人员互相窥看屏幕和集体作弊的难度，从而减少作弊行为。

1.2.3随机拍照

组考人员通过考场管理功能模块，在考试过程中实时对参考人员进行拍照，防止替考。

1.2.4视频监控

除了上述拍照功能外，还可以提供视频监控功能。监考人员通过考场管理功能模块对参考人员进行实时视频监控，进一步提高防替考、防中途代替作答功能。

1.2.5指纹验证

登陆考试时，启用指纹信息验证方式，有效防止替考；考试期间，

计算机随机弹出指纹验证要求，如连续录入指纹错误，系统将锁定考试进程，使其无法进行答题操作，从而避免中途替考。由于涉及硬件设备以及增加了指纹采集工作，此功能主要作为防替考功能的增强。

2设计与实现

2.1总体设计

2.1.1功能结构

在线考试系统主要包括防作弊子系统和其它业务子系统，其中，防作弊子系统包括设置锁屏、题序混编、随机拍照、视频监控、指纹验证5个功能模块，系统功能结构如图1所示。

2.1.2技术体系

在线考试系统主要采用浏览器/服务器（B/S）架构，客户端为WWW浏览器，服务端包括Web应用服务器和数据库服务器，方便软件的安装与维护。系统主要使用JavaEE技术体系开发，另外，鉴于防作弊部分功能的独特性，特别引入了ActiveX、Ajax、指纹验证等技术手段。

（1）ActiveX技术。ActiveX是一个开放的集成平台，提供了一个快速而简便地在Internet和Intranet创建程序集成和内容的方法。由于ActiveX控件由功能比较完整的高级语言开发，所以灵活性强、功能强大，可以实现对一般页面元素来说较困难的一些客户端本地操作。

防作弊功能中的锁屏、拍照、刷指纹等均需深层次操作客户端，与客户端软硬件进行交互，此类功能均可通过编写ActiveX控件来实

现。

（2）Ajax技术。Ajax是一种用于创建更好更快以及交互性更强的Web应用程序技术，它的核心是JavaScript对象XmlHttpRequest。通过Ajax，可以在不重载页面的情况下直接与服务器进行通信，从而使得Web应用程序响应更灵敏、更友好。

防作弊功能中的拍照、照片上传、视频监控等操作均需在不干扰正常考试答题过程中完成，采用Ajax技术可以很好地完成此项功能。

（3）指纹识别技术。指纹识别技术通过刷指纹与预先保存的指纹进行比较，可以验证用户的真实身份。相对于密码、数字证书等身份认证手段，指纹识别具有更高的安全级别，可以进行更加有效的身份认证和访问控制。

为了进一步提高防作弊水平，系统采用指纹识别技术，预先采集指纹，在参考过程中进行指纹验证，有效防止替考。

2.2功能实现

2.2.1设置锁屏

此功能的实现需要客户端实现屏幕锁定功能，在考试界面打开后，锁定此窗口。

锁屏功能主要通过编写ActiveX控件实现，此控件主要通过获得当前窗口句柄，禁用键盘及鼠标操作非当前窗口实现。登录考试开始作答后页面自动执行锁屏ActiveX控件，锁定当前作答页面，作答完毕或考试时间结束，自动执行解除锁屏ActiveX控件，解除屏幕锁定。

2.2.2题序混编

此功能的实现主要通过编写试卷题目生成算法实现。系统提供自动组卷功能，在自动组卷时，根据组卷规则，随机生成若干套试卷。每套试卷，题目顺序不同，同一题目，答案的顺序也不同。题序混编程序实现流程如图2所示。

2.2.3随机拍照

此功能需要考试客户端安装摄像头，并提供拍照上传服务器功能。功能的实现也是通过编写ActiveX控件，主要包含两方面的功能：一是实现调用摄像头进行拍照，二是实现对所拍的图片上传到Web 服务器，即文件上传功能。

在考试作答过程中，页面脚本自动执行ActiveX控件，调用摄像头拍照并自动上传至Web服务器。此时即可通过考场管理功能，访问Web服务器，查看应试考生客户机摄像头拍摄的作答画面。

2.2.4视频监控

此功能也需客户端安装摄像头，并提供与服务器视频交互的功能。考虑到视频传输对网络带宽压力较大，为不影响正常考试过程，可采取点对点监控的方案。

功能实现同样需要使用ActiveX控件，控件调用考试终端机本地摄像头，获取视频流，自动传输到考场管理终端机；考场管理终端机通过ActiveX控件，启动视频流接收服务，接收来自考试终端机的视频流，然后在前台页面上展示，从而实现视频监控功能。

2.2.5指纹验证

此功能的实现需要客户端接入指纹设备，服务器端事先采集参考