网上阅卷系统设计方案

1、网上阅卷系统设计方案网上阅卷需要解决的问题及技术要点2.1 网上阅卷的现状和必要性在中国的所有考试中，一般包括两部分内容：客观题和主观题。在过去我们已经用光标符号阅读机OMR成功的解决了客观题，将人为的阅卷误差降到为零。但是主观题的阅卷一直应用传统手工阅卷方式，同时由于主观题的答案的“不确定性”，在阅卷中容易造成不同的评卷员对标准答案掌握的尺度也不一致。在1998年第三次全国教育工作会上教育部相关部门提出：全面推进素质教育。这就要求考试的题目必须灵活，这样答案也就更加灵活。活题、活答案带来的问题是：l 怎样保证考生得分的准确？l 怎样保证评卷员对评分标准的掌握的一致性？l 怎样保证评卷员在阅卷过程中的稳定性？我们通过高速扫描系统使考生的试卷电子化，然后通过计算机网络阅卷，运用一卷多评、一致性检测、复评等等多种手段共同来来解决以上的问题。网络阅卷系统目的就是解决整个阅卷系统中的所有“不一致 ”因素。通过以上手段，我们可以使所有评卷员的评分标准趋于一致，以达到“公平、公正”的目的。在国内, 网上阅卷系统最早是由我公司在1996年广西省高考中投入应用的，最初是借用后来是引进美国NCS设备进行

2、的。该设备速度快且精度高，有效地保证了相关考试的正确性及权威性（香港、美国等均采用NCS设备），近年来，随着通用扫描仪速度的提高，出现了较多的采用通用扫描仪的网上阅卷厂商，以深圳海云天等为代表，这些厂商的解决方案覆盖了全国高考网上阅卷的90%以上。由于上述方案是应用于高考之中，基本上均采用120克纸加双色套印试卷的形式进行的，阅卷基本上采用服务外包的形式进行，即一张试卷印刷和服务费大约2元左右，成本较高, 这也就决定了他们只适用于升学考及关键考试之中，其优点如下：l 采用通用或专用扫描仪对答卷进行扫描，答卷最大为双面A3一张，且在答卷上贴上条码供扫描仪自动识别。l 结合了高速扫描、条码识别、OMR识别、多人网上阅卷及仲裁。l 每家均宣传速度快及准确率高，每家均宣传OMR识别率达100%。l 均提供扫描时核对及查错。l 阅卷时可匿名发给评卷人，且支持一评、二评、三评。l 有部分厂家提供了答卷上的标记打分机制。l 改变了传统考务管理，提高了工作效率。l 控制了阅卷速度，保证了阅卷质量。l 降低评分误差，实现了考试公平。l 便于统计分析，减少登分错误，确保了信息的及时反馈。2.2 相关机构存

3、在的问题当然，一个新技术的使用也会带来新的问题，由于这些方案在权威考试中应用，基本上做到评出考生成绩即可，且不允许查卷，对考试成绩的分析也就是难度、区分度等，而对考生的成绩分析等支持程度较弱。l 各省的投资太大，如江苏省高招网上阅卷达到了1600万之巨。l 对一评、二评之后的三评支持不够，无法同时对一二评之过程进行监控。l 对答卷纸张要求较高，成本较大。l 扫描人工工作量较大，不能与阅卷无缝连结。l 须全部扫描完成后再行阅卷，影响时间进度。l 对缺考等考务要求无法做到实时监控。l 无法对阅卷结果进行抽查及审核。l 常有成绩出错的报道为此，就有必要对现有方法进行改进及提高。2.3 网上阅卷的新要求随着网上阅卷由高考向中考的推广，各地方也迫切需要采用一种低成本的阅卷方式来进行模拟考试或小规模的正式考试，这就为网上阅卷带来了新的要求，总体要求为：1) 使用成本最低由于模拟考试等的特殊性，在应用成本上具有较大的要求，一般要求采用60克（含）以上的普通纸进行双面单色（黑白）印刷，可以采用胶印、速印、静电复印或激光打印的方式，也可由印刷厂进行制版印刷（达到一定批量的情况），从而将每次考试答卷的制卷

4、成本降到最低。如果采用正式考试，也需要进行答卷的高精度印刷（黑白卷、本地印刷厂支持）。2) 答卷格式具有广谱兼容性试卷除了识别自己的答卷格式外，还应能支持其它厂商设计的答卷，特别是正式考试的120克双色答卷，此时应能提高客观题识别的精度。3) 制卷人员技术要求低最好是制卷人员设有专人及技术要求，那么采用Microsoft Word进行制卷无疑是一个良好的选择，采用Word制卷可以做到基本不用培训，且支持打印输出或硫酸纸输出等，从而支持胶印、速印、复印等多种方式制卷。当然，采用Word制卷后必须允许一定的误差，由于定位点要求较高，可减少或去除传统的定位点。并需要在客观题识别时，支持如印刷部分倾斜、客观题格子不清，小褶皱等问题的自动处理。4) 阅卷精度要求对正式考试，如中考、高考、国家考试等，对客观题的识别误码率要求为百万分之一，这是在试卷上加上了标识块、加上纸张、双色卷等技术进行保障，其中最主要的技术是采用了8位灰度进行客观题答案的识别。而且由于采用黑白单色印刷，给客观题带来了困难，传统的OMR三线识别方式已没有用处（因背景较黑），同时要求对橡皮擦过以后纸薄透光等情况进行识别及分辨，这就

5、给客观题识别带来了挑战。5) 使用的方便性由于小型考试的要求，最好不需要厂商的现场支持，因而就要求软件对小型考试阅卷提供方便、快速的安装及运行，使用培训简单且实现，系统提供缺省模式进行阅卷，减少或没有繁复的设置，减少人工干预。但应能支持正式考试必需的监控及调度。6) 增加成绩分析的高要求由于针对模拟摸底考试等，从教育主管部门至任课教师都需要增加对试卷质量、学校之间、校内班级之间、个人历次考试之间等进行多维比较及分析，增加分数线划线功能等，且由于考试的特殊性，还具有随政策而变的报表分析定制要求。7) 个人查卷要求的加强传统的网上阅卷由于在试卷上没有阅卷标记（或可标记但影响阅卷速度），给考试主管单位带来了巨大的困惑。对任课教师来说，仅有成绩而没有标记的试卷是一个灾难，是网上阅卷系统的主要弱项，因而对标识卷的合成及查询是十分必要的，有利于学生及教师重视试卷中的弱项，达到进一步改进及提高的目标。2.4 我们的改进针对以上目标，我公司将应用于高考及其它关键的系统进行了进一步发展，网上阅卷V3.0主要加强了：l 支持采用word格式制卷，60克普通纸印刷，降低了制卷难度和成本。l 支持黑白图像、4

6、位灰度图像、8位灰度图像的扫描及传输。l 区级/校级考试的分析功能。l 支持了多系列厂商的通用扫描仪。l 增强了阅卷标记功能，标记与给分联动。l 降低了阅卷服务器配置。l 自由切换一二评，在质量及效率中取得平衡。一、 系统设计方案我公司网上阅卷系统采用高速扫描技术、图像处理与压缩技术、数据库及网络技术，完成答题卡信息自动采集、图像切割与分发、客观题自动判分、主观题计算机辅助评卷及误差控制、分数合成与转换、统计等一系列工作。系统可设置合理的允许评分误差，提供了及时发现误差并自动提请纠正和防止误差超出设定值的功能，答卷通过“二评”、“三评”机制，可准确地贯彻了“评分标准”和“评分细则”，把评卷教师个人主观感受导致的评分误差降低到最小程度，以保证了考生获得的分数能最大程度地体现客观、公正、合理，有效地防范和避免违规作弊或马虎应付所造成的误差。系统的整个工作流程如图3-1所示：图3-1 系统工作流程3.1系统总体构架本系统主要由以下三大子系统组成：答卷扫描系统、网上阅卷系统（答卷调度系统、组长监控系统、阅卷客户端）、统计分析及网上查询系统。答卷扫描系统：将答卷按照试题的定义切割后按照答卷号进行

7、加密、打包，同时完成客观题的自动评阅；网上阅卷系统：答卷调度系统主要负责调度答卷的一评、二评、三评、抽查卷的调度；阅卷监控系统主要负责对整个阅卷过程的监控；阅卷客户端主要由教师使用，主要完成对答卷的评阅、打分工作。统计分析及网上查询系统：在阅卷完成后，可以通过统计分析系统对本次考试的情况进行多维度的统计并且用户通过Internet根据不同的权限进行查询。整个系统的体系结构如图3-2所示。图3-2系统体系结构图下面，将对各个子系统的功能逐一加以介绍。3.2 答卷设计当前的网上阅卷系统往往对于纸张类型都有特殊的要求，而且，答卷的设计通常需要经由专门的公司来完成，这将大大增加考试的成本。而答卷设计采用Word设计正是出于能够让教师方便、灵活、快捷地设计出符合要求的答卷，同时又能够大大地降低考试成本的目的，答题卡可以由学校及教师自行设计、自行印刷，保密性强。在图3-3中给出了在Word中的制卷界面。图3-3 word制卷功能特点：l 支持使用常用的文字编辑软件Word设计答卷；l 支持每次考试多达16门学科AB两种卷种总计32份答卷的统一集成设计；l 支持60克（含）以上普通纸双面单色（黑色）

8、、彩色印刷，印刷方式可以是胶印、速印、静电复印或激光打印；l 支持设计多种来源的答题卡；l 支持答卷页边距，行高，选择项大小等多种参数，可自由定制已满足特定要求；l 客观题设计支持单项选择和多项选择2种类型，可单独显示也可合并显示；支持选择题横向纵向2种排列方式；l 支持彩色、黑白及套色输出方式，提供多种打印功能；3.3 答卷扫描系统答卷扫描系统通过文档扫描仪或专用高速扫描仪一次将正反两面试卷图像进行读入的过程，读入过程中须完成A/B卷识别，纸张异常处理，条码或考号识别，客观题涂点判断，客观题给分（亦可在主观题阅卷时再行给分），以及缺考等异常处理。由于扫描精度决定了答卷的存储容量，也决定了网上阅卷系统切割的模式，正常8位灰度下是需要切割的，以减少网络传输的容量。答卷扫描系统工作流程如图3-4所示。图3-4 答卷扫描系统工作流程根据本次招标的要求及考务安排的不同，试卷扫描我们可以提供两种方案：扫描方案：试卷扫描集中在教育局（满足现有的考试安排） 对于区教育局安排的统一考试，试卷可以集中在教育局统一扫描，扫描的数据及图片直接通过内网传输到数据服务器进行阅卷，体系架构如图3-5所示。图3-5

9、 试卷集中扫描架构图功能拓展方案：试卷扫描分布在各个学校（即学校自行安排考试进行网上阅卷） 对于学校平时考试需要进行网上阅卷的，一种方式是拿到区教育局去扫描，扫描完成后回到学校阅卷，此种方式同方案一；另一种方式是学校自备扫描仪，通过城域网把扫描的数据及图片传到数据服务器上，考虑到扫描时数据及图片文件传输的效率，我们开发设计了一个后台分布式负载均衡平台，通过此平台把数据及时的传到服务器上，达到效率与质量的完美结合。体系架构如图3-6所示。图3-6 试卷分布扫描架构图3.3.1 答卷扫描设备的选择扫描设备的选择取决于需扫描试卷的纸张、扫描质量及价格，根据本次招标要求，我们推荐使用富士通fi6670教育专用版扫描仪：扫描仪名称富士通fi-6670教育专用版产品类型ADF（自动送纸器）扫描模式单面/双面，黑白/灰度/彩色图像传感器彩色CCD2（前1，后1）光源白色冷阴极荧光灯管4（前2，后2）纸张大小最小：A8(5272mm或23in) 最大：A3纵向（297420mm或11.716.5in）/Double letter (279.4431.8mm或1117in)。纸张厚度纸张规格A4: 31-209g/；纸张规格A4:52-209g/；A8:127-209g/；卡片传送（ADF）*2扫 描 速 度（A4横向）彩色*4/灰度*4/黑白： 90ppm/180ipm（200dpi）；80ppm/160ipm（300dpi）扫 描 速 度（A3纵向）彩色*4/灰度*4/黑白：70ppm/140ipm（200dpi）； 60ppm/120ipm(300dpi)ADF容量200张（A4,80g/）扫描背景黑/白（可选择）光学分

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