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[摘 要] 改革多媒体课件制作技能考核方式，使学生切实掌握课件制作基本技能，是提高职前教师信息化教学能力的有效措施之一。根据课件制作技能考试的形式和特点，研究了考试平台的系统结构、功能模块、试题分类、资源包结构、生成试题方法、减少网络传输数据量方法、学生考试端功能、教师监考端结构和考场数据包结构等内容，阐述了试题库建设、技术路线、试题传输技术、自动校正系统时间技术、文件压缩与解压缩技术、远程命令技术等关键问题。考试平台的实施，可以克服以往考核成绩的不实之困，有效地保障了多媒体课件制作的教学质量。
[关键词] 考试平台； 课件制作技能； 试题传输； 远程命令
[中图分类号] G434[文献标志码] A
[作者简介] 郑炜冬（1981-），女，广东汕头人。讲师，硕士，主要从事计算机教育应用研究。E-mail：[email protected]。
一、引 言
在基础教育信息化的推广应用阶段，如何培养和提高职前教师的信息化教学能力，[1]是高等师范院校教师教育改革迫切需要解决的问题。多媒体课件制作技能是职前教师一项基本的信息化教学能力，具体包括信息化教学设计能力[2]和信息化教学资源整合能力，[3]其考核方式通常是学生在课后提交1个课件（一般由学生自选主题），由教师给课件评分。这种考核方式存在很多问题，经常出现请人代做、盗用他人作品等舞弊现象，课件的原创性得不到保证，课件制作技能训练无法得到落实。解决上述问题的方法之一是实施集中考试，具体做法是建立试题库（素材库），考试时随机地给学生抽取试题（分配素材），要求学生在给定资源的条件下完成多媒体课件的制作。这种考核方式可有效防止学生的舞弊行为，起到以考促学的效果。
为了保证考试能够高效运行，实现对考试过程的精确控制，需要建立一个考试平台以提供技术支撑。因此，探索多媒体课件制作技能考试平台的设计方法与实现技术，具有重要的现实意义和实用价值。近年来，国内学者对考试平台进行了卓有成效的研究，在系统设计、题库管理、分发试卷、防舞弊、自动组卷、自动改卷等方面取得丰硕成果：殷新春、陈姝雨等分别设计了基于C/S架构的考试平台；[4][5]李益骐、孙剑萍等分别设计了基于B/S架构的考试平台；[6][7]李美满讨论了题库收发双方的相互认证以及防止泄密问题；[8]丁亚涛提出一种能够充分利用网络带宽的试卷分发模型；[9]徐巧枝等介绍了基于监控代理和数字隐藏技术的防舞弊技术；[10]胡世清等介绍了基于Silverlight的防舞弊技术；[11]陈磊等介绍了目录式结构的试题库、基于人工鱼群算法的组卷算法和动态客观题评分规则；[12]孙发勤等使用基于关键词覆盖的方法实现主观题的自动批改。[13]这些研究成果主要针对面向普通考试的考试平台。与普通考试相比，多媒体课件制作技能考试有其鲜明的特点。
二、多媒体课件制作技能考试的形式和特点
（一）考试形式
考试平台从试题库为每位学生随机抽取1道试题，试题以资源包的形式提供给学生。学生根据考试要求（见表1），在规定时间内制作1个结构完整的课堂演示型多媒体课件。考试结束后，教师从考试平台导出学生制作的课件，并给课件评分。
（二）考试特点
1. 基于资源包的考试
普通考试是基于常见题型（选择题、填空题、判断题、问答题等）的考试，每份试卷有多道试题，学生的任务是填写试题的答案。多媒体课件制作技能考试是基于资源包的考试，每份试卷只有1道试题，学生的任务是制作1个指定内容的课件。每道试题是1个主题相对完整的资源包，其中提供了教材、教案、教学建议等与主题密切相关的文本素材，这些素材限定了课件的内容。资源包还提供了与主题相关的多媒体素材，学生可以在此基础上选用和自制素材。
２. 网络传输性能是考试平台的瓶颈
普通考试的试题是文本格式，每份试卷的数据量比较小，通常只有几百KB。多媒体课件制作技能考试的资源包数据量很大，通常在5MB至20MB之间。假设每个资源包数据量为10MB，在同一时刻有10台计算机向监考计算机传输试题，此时的网络传输数据量将大于100MB。如果处理不当，可能会导致网络连接异常中断，甚至发生监考计算机崩溃的现象。由此可见，网络传输性能是考试平台的瓶颈。
三、多媒体课件制作技能考试平台的设计
（一）考试平台的系统结构
考试平台采用C/S和B/S混合的分布式系统结构（见图1），其中试题服务器用于存放试题库、考场数据等信息。考务管理员通过校园网访问试题服务器，执行用户管理、题库管理和考场管理等任务。考试在局域网内进行，每个考场配备1台计算机（教师机）用于监考工作。监考工作主要包括：从试题服务器下载考场试题、向试题服务器上传考场数据、开始与结束考试、监控考生状态以及处理考场突发事件等。学生机是学生用于制作课件的计算机，考试期间只与教师机进行数据传输。采用该系统结构主要基于下列理由：
１.该系统结构有利于缓解考试平台的数据传输压力
在同时进行多场考试的情况下，每个考场由独立的教师机承担监考工作，能够缓解数据传输压力。
２. 该系统结构有利于防止舞弊行为
教师机从试题服务器下载试题后，断开考场与外部网络的连接。考试结束后，重新连接外部网络，教师机向试题服务器上传考场数据。考试期间，学生无法从外部网络得到作弊信息，从而有效地防止了舞弊行为。
３.该系统结构有利于优化平台性能和实施安全保护
因为采用了分布式系统结构，所以可根据现有硬件资源的配置情况，分别将考试平台各个子系统运行在多台计算机上，优化考试平台的整体性能。还可以将存储了敏感数据的子系统移至防火墙内进行保护，增强系统安全性。
（二）考试平台的功能模块
考试平台分成学生考试端子系统、教师监考端子系统、试题服务子系统和考场管理子系统（见图2），能够完成考务管理（教师信息管理、试题库管理、安排考场、生成试题等）、试题传输（下载考场试题、上传考场数据、信任主机访问控制等）、学生在线考试（获取试题、定时备份学生答卷、恢复备份答卷、手动或自动提交学生答卷、与教师机同步考试时间等）、教师在线监考（监控考生状态、顺延或提前考试结束时间、更换学生机、退回已提交答卷、增加或删除考生）等任务，实现全过程无纸化考试。
（三）分类建立试题库
考试平台根据各个专业培养目标的差异，分类建立试题库，将试题分成语文、数学、英语、历史、政治、生物、化学、物理、体育、信息技术、美术、音乐和地理13个类别。试题库中每道试题拥有唯一的试题号（正整数），每个试题号对应其中一种类别。考试时，各专业学生分别从对应类别的试题集合抽取试题，如汉语言文学专业的学生抽取语文类试题。
（四）资源包的结构
每个资源包由素材文件、素材元数据库和PowerPoint文档（以学号命名）组成。考试平台将所有文件存放在同一级文件夹中，使用ZIP数据压缩技术将它们压缩为1个文件。素材元数据库保存资源包中所有素材文件的文件名、媒体类型、使用描述等信息，其结构见表2。
（五）生成试题的方法
考试平台在生成试题时，首先根据数据库中的考场信息表（包含学期、考场代码、班级名称等字段）、班级信息表（包含班级名称、专业名称等字段）和学生信息表（包含班级名称、学号等字段）产生当前学期各个考场的学生名单，然后结合专业分类表（包含专业名称、试题类别等字段）和试题分类表（包含试题号、试题类别等字段）为每位学生随机抽取试题号，最后创建1个文件夹（以当前学期命名），在其下逐个生成考场试题——给每个考场创建1个考场数据库（属于Access型数据库，用于保存考场代码、考试时间、学生名单等信息），并根据抽取的试题号为每名学生创建资源包，在创建完成之后，将考场数据库和资源包压缩成1个文件（以考场代码命名）。
[关键词] 考试平台； 课件制作技能； 试题传输； 远程命令
[中图分类号] G434[文献标志码] A
[作者简介] 郑炜冬（1981-），女，广东汕头人。讲师，硕士，主要从事计算机教育应用研究。E-mail：[email protected]。
一、引 言
在基础教育信息化的推广应用阶段，如何培养和提高职前教师的信息化教学能力，[1]是高等师范院校教师教育改革迫切需要解决的问题。多媒体课件制作技能是职前教师一项基本的信息化教学能力，具体包括信息化教学设计能力[2]和信息化教学资源整合能力，[3]其考核方式通常是学生在课后提交1个课件（一般由学生自选主题），由教师给课件评分。这种考核方式存在很多问题，经常出现请人代做、盗用他人作品等舞弊现象，课件的原创性得不到保证，课件制作技能训练无法得到落实。解决上述问题的方法之一是实施集中考试，具体做法是建立试题库（素材库），考试时随机地给学生抽取试题（分配素材），要求学生在给定资源的条件下完成多媒体课件的制作。这种考核方式可有效防止学生的舞弊行为，起到以考促学的效果。
为了保证考试能够高效运行，实现对考试过程的精确控制，需要建立一个考试平台以提供技术支撑。因此，探索多媒体课件制作技能考试平台的设计方法与实现技术，具有重要的现实意义和实用价值。近年来，国内学者对考试平台进行了卓有成效的研究，在系统设计、题库管理、分发试卷、防舞弊、自动组卷、自动改卷等方面取得丰硕成果：殷新春、陈姝雨等分别设计了基于C/S架构的考试平台；[4][5]李益骐、孙剑萍等分别设计了基于B/S架构的考试平台；[6][7]李美满讨论了题库收发双方的相互认证以及防止泄密问题；[8]丁亚涛提出一种能够充分利用网络带宽的试卷分发模型；[9]徐巧枝等介绍了基于监控代理和数字隐藏技术的防舞弊技术；[10]胡世清等介绍了基于Silverlight的防舞弊技术；[11]陈磊等介绍了目录式结构的试题库、基于人工鱼群算法的组卷算法和动态客观题评分规则；[12]孙发勤等使用基于关键词覆盖的方法实现主观题的自动批改。[13]这些研究成果主要针对面向普通考试的考试平台。与普通考试相比，多媒体课件制作技能考试有其鲜明的特点。
二、多媒体课件制作技能考试的形式和特点
（一）考试形式
考试平台从试题库为每位学生随机抽取1道试题，试题以资源包的形式提供给学生。学生根据考试要求（见表1），在规定时间内制作1个结构完整的课堂演示型多媒体课件。考试结束后，教师从考试平台导出学生制作的课件，并给课件评分。
（二）考试特点
1. 基于资源包的考试
普通考试是基于常见题型（选择题、填空题、判断题、问答题等）的考试，每份试卷有多道试题，学生的任务是填写试题的答案。多媒体课件制作技能考试是基于资源包的考试，每份试卷只有1道试题，学生的任务是制作1个指定内容的课件。每道试题是1个主题相对完整的资源包，其中提供了教材、教案、教学建议等与主题密切相关的文本素材，这些素材限定了课件的内容。资源包还提供了与主题相关的多媒体素材，学生可以在此基础上选用和自制素材。
２. 网络传输性能是考试平台的瓶颈
普通考试的试题是文本格式，每份试卷的数据量比较小，通常只有几百KB。多媒体课件制作技能考试的资源包数据量很大，通常在5MB至20MB之间。假设每个资源包数据量为10MB，在同一时刻有10台计算机向监考计算机传输试题，此时的网络传输数据量将大于100MB。如果处理不当，可能会导致网络连接异常中断，甚至发生监考计算机崩溃的现象。由此可见，网络传输性能是考试平台的瓶颈。
三、多媒体课件制作技能考试平台的设计
（一）考试平台的系统结构
考试平台采用C/S和B/S混合的分布式系统结构（见图1），其中试题服务器用于存放试题库、考场数据等信息。考务管理员通过校园网访问试题服务器，执行用户管理、题库管理和考场管理等任务。考试在局域网内进行，每个考场配备1台计算机（教师机）用于监考工作。监考工作主要包括：从试题服务器下载考场试题、向试题服务器上传考场数据、开始与结束考试、监控考生状态以及处理考场突发事件等。学生机是学生用于制作课件的计算机，考试期间只与教师机进行数据传输。采用该系统结构主要基于下列理由：
１.该系统结构有利于缓解考试平台的数据传输压力
在同时进行多场考试的情况下，每个考场由独立的教师机承担监考工作，能够缓解数据传输压力。
２. 该系统结构有利于防止舞弊行为
教师机从试题服务器下载试题后，断开考场与外部网络的连接。考试结束后，重新连接外部网络，教师机向试题服务器上传考场数据。考试期间，学生无法从外部网络得到作弊信息，从而有效地防止了舞弊行为。
３.该系统结构有利于优化平台性能和实施安全保护
因为采用了分布式系统结构，所以可根据现有硬件资源的配置情况，分别将考试平台各个子系统运行在多台计算机上，优化考试平台的整体性能。还可以将存储了敏感数据的子系统移至防火墙内进行保护，增强系统安全性。
（二）考试平台的功能模块
考试平台分成学生考试端子系统、教师监考端子系统、试题服务子系统和考场管理子系统（见图2），能够完成考务管理（教师信息管理、试题库管理、安排考场、生成试题等）、试题传输（下载考场试题、上传考场数据、信任主机访问控制等）、学生在线考试（获取试题、定时备份学生答卷、恢复备份答卷、手动或自动提交学生答卷、与教师机同步考试时间等）、教师在线监考（监控考生状态、顺延或提前考试结束时间、更换学生机、退回已提交答卷、增加或删除考生）等任务，实现全过程无纸化考试。
（三）分类建立试题库
考试平台根据各个专业培养目标的差异，分类建立试题库，将试题分成语文、数学、英语、历史、政治、生物、化学、物理、体育、信息技术、美术、音乐和地理13个类别。试题库中每道试题拥有唯一的试题号（正整数），每个试题号对应其中一种类别。考试时，各专业学生分别从对应类别的试题集合抽取试题，如汉语言文学专业的学生抽取语文类试题。
（四）资源包的结构
每个资源包由素材文件、素材元数据库和PowerPoint文档（以学号命名）组成。考试平台将所有文件存放在同一级文件夹中，使用ZIP数据压缩技术将它们压缩为1个文件。素材元数据库保存资源包中所有素材文件的文件名、媒体类型、使用描述等信息，其结构见表2。
（五）生成试题的方法
考试平台在生成试题时，首先根据数据库中的考场信息表（包含学期、考场代码、班级名称等字段）、班级信息表（包含班级名称、专业名称等字段）和学生信息表（包含班级名称、学号等字段）产生当前学期各个考场的学生名单，然后结合专业分类表（包含专业名称、试题类别等字段）和试题分类表（包含试题号、试题类别等字段）为每位学生随机抽取试题号，最后创建1个文件夹（以当前学期命名），在其下逐个生成考场试题——给每个考场创建1个考场数据库（属于Access型数据库，用于保存考场代码、考试时间、学生名单等信息），并根据抽取的试题号为每名学生创建资源包，在创建完成之后，将考场数据库和资源包压缩成1个文件（以考场代码命名）。