专利名称：电子化同步考试系统学生机及使用方法
技术领域：
本发明涉及一种电子考试技术，具体涉及一种电子化同步考试系统学生机及使用方法。
背景技术：
当前国内大规模考试(全国范围的高考、外语4、6级考试、计算机等级、公务员考试、研究生公共科目考试)和学校范围的外语考试、计算机考试等等大都采用试卷加标准答题卡，其中答题卡采用电子阅卷的方式。由于考试过程中存在的一些漏洞使作弊很难监控以至于在国内形成了一种提供各种作弊和反作弊的产业，当前考试作弊大致分为现场和内外勾 结两大类，在考试现场有偷看、代考、夹带、相互暗示、换卷、传递答案(考场或卫生间)，考试现场内外勾结方式有网络组织下的手机短讯和语音、专用作弊工具一信息手表、信息橡皮、信息尺、外语考试中的收音机(约定频率接收作弊信息)微型录像头外传、短波信息接收器等等，现存的考试方式和所采用的防范手段已经不能有效的应对上述提及的作弊方式。根据调查在现实的考试过程虽然有铃声提示，但在实际操作中监考教师提前发卷；滞后收卷；或滞后发卷提前收卷或收发卷循序不合理，使得考试同步时间误差在3到5分钟，影响了考试的公平性。在现有技术中，有关电子答题器的文献已有报道，例如标准化考试无纸答题系统报道了一种以电子装置取代传统的标准化答题卡，可以电子答题、阅卷、评分，采用带键盘和显示部件的单片机系统或微处理器系统作为学生答题的交互工具，这种方法增加阅卷的准确性并降低学生答题的操作难度。这种方法由于监考教师不能对设备进行同步控制，因此，此种方法不能进行外语听力类考试。基于随机法的防作弊的考试方法报道了一种基于随机法的防作弊的考试方法，试卷的选择类型题实行试题相同，但试题依次顺序不同的排列方式，且各个试卷的相同内容的选择题答案排序不同；每一套试卷还有一个用于识别试卷特点的标识码栏，并异时定点收卷，这种方法大大增加前后左右考生之间作弊的难度。这种方法在考试中没有使用电子化。已有技术中给出一种电子试卷考试系统，它包括电子试卷管理器、移动存储器、电子试卷收发器和电子试卷考试机；电子试卷管理器与移动存储器之间，移动存储器与电子试卷收发器之间，均通过移动存储器接口相连接；电子试卷收发器与电子试卷考试机之间，通过有线或无线数据接口相连接；由于此方法可以实现非互联网环境下的多媒体无纸化考试，但在实际应用中难度较大，因此不适合现在标准的大型考试。其它已有非网络环境下电子化考试系统的相关报道，由于无法实现对考试过程的同步控制和考试输入方式的控制，对作弊控制及处理方式没有提及。
发明内容
本发明的目的是制作一种电子化同步考试系统学生机及使用方法，通过随机提供不同试题顺序及不同答案顺序的方式，有效防范国内各类常见考试作弊；大大算提高了考试前、考试中、考试后各类作弊成本和难度；学生机可以检测考生在考试期间的部分作弊，大大减轻监考教师监考难度，有效防范国内各类常见考试作弊现象。上述的目的通过以下的技术方案实现
一种电子化同步考试系统学生机，其组成包括2X 16字符点阵式液晶显示板，所述的2X16字符点阵式液晶显示板安装在外壳上，所述的外壳上安装有学生卡放置槽、蜂鸣器、4X 5矩阵键盘、状态显示LED灯、FM天线、电源开关、耳机接口，所述的外壳内部安装有单片机或微处理器系统。所述的电子化同步考试系统学生机，所述的单片机或微处理器系统组成包括单片机或微处理器，所述的单片机或微处理器的各控制端口分别与用于输入答案4X5矩阵键盘电路、用于显示一道答案和答案序号的2X 16字符点阵式液晶显示板电路、LED灯驱动电路、用于接收DTMF控制代码和考试音频的带控制接口的FM无线接收模块、用于对接收的DTMF译码的编码DTMF译码器电路、用于读取学生卡个人信息、将考试结果存入和检测在考试期间是否违纪的RFID读写模块、FLASH存储器，所述的带控制接口的FM无线接收模块和 所述的FM天线、所述的耳机接口连接。一种利用上述的设备进行电子化同步考试方法，其步骤包括学生答题采用键盘输入，答案存入学生卡实现电子交卷，考生考试信息设置后进行监考信息认证，对认证的监考信息进行监管，符合要求后进入考试状态，履行考试程序，考试结束时，考生机根据指令关闭最后部分答题，并不能返回重做；考生输入只能输入I至5数字确认码。所述的电子化同步考试方法，所述的考生考试信息设置包括考生开启学生机，学生卡放置在所述的学生卡放置槽，这种放置有利于监考教师和学生机的双重监督；学生机通过RDIF方式读取学生卡中的信息，考生的个人信息显示在所述的2 X 16字符点阵式液晶显示板。所述的电子化同步考试方法，所述的监考信息认证包括监考教师通过电子化同步考试系统监考教师机或纸介信息进行身份验证，当显示的学生信息与教师掌握的信息相同时由教师按学生机的确认键；否则按返回键。所述的电子化同步考试方法，所述的监考信息进行监管包括学生机在确认学生卡个人编码后，在整个考试期间考生不得互换学生卡、拿起学生卡或关闭学生机重启否则答题机判断学生违纪，所述的状态显示LED灯中的LED-D亮，显示违纪，自动在学生卡做违纪电子标记并进入锁死状态，所述的蜂鸣器发出报警声；学生机在监考教师确认后，接收频率锁定，进入FM信息接收状态，学校电台重复播放第I组编码，所述的4X5矩阵键盘调节接收频率；在进入同步状态后，学生机上所述的状态显示LED灯中的LED-A亮，所述的单片机或微处理器锁住所述的FM无线接收模块电路频率，这时学校电台可播放考试须知；考生通过学生机所述的耳机接口连接耳机接收考试音频节目。所述的电子化同步考试方法，所述的履行考试程序包括教师发答题册，试卷采用“基于随机法的防作弊的考试方法”相似的方法，每个题册有一个对应题序的编码，范围Ol-FF最大为256种题序；考生通过所述的4X5矩阵键盘输入为第2组代码的考场编号和试题序号，确认正确后按确认键，可重复3次，学生机的键盘除返回键外锁死，等待接收下第3组编码；当学生机接收学校电台发出的第3组编码后，所述的状态显示LED灯中的LED-B亮，进入考试的第一部分即听力考试，编码包括题量、正错选择、单选、多选、输入英文字母和作文状态控制信息；学生机进入听力部分答题状态；学校电台开始播放外语录音；在学校电台播放第4组编码后第一部分考试结束，进入第二部分考试，学生机根据指令关闭第一部分答案只能答第二部分考题，并不能返回重做；考试最多分为五个部分，方法同上；当最后一部分考试时间到时，学校电台发出第八组编码，所述的状态显示LED灯中的LED-C亮，考试结束。所述的电子化同步考试方法，所述的代码，是与学校同步控制代码，由学校的FM电台根据考试时序要求统一播放若干组代码，4位或8位DTMF码为一组，这些代码被学生机接收译码后通过单片机或微处理器内的程序实现对键盘输入方式、时间、显示内容进行同步控制和锁定接收FM频率；所述的控制代码分为考前部分代码、考试期间同步控制部分代码、考结束后确认代码三部分；每一部分都有各自的控制内容用于解决考试各个部分的不同要求；其中，考前部分代码包括考试科目、答题总要求、由考生通过键盘输入的考场编号、试卷序号；考试期间同步控制部分包括本部分的题量、考生的答题输入要求、时间长度；结束指令用于关闭学生机答案不得修改，关闭学生卡不得访问等功能；自动生成考生答题文件供监考教师机调出；在学生卡生成的文件包括考场编号、试卷编号、各部分考题 编号、答案信息、每道题答题次数、最后确认信息、作弊信息。有益效果
I.一种以电子装置取代传统答题卡的电子化同步考试系统学生机(以下称学生机)，学生答题采用键盘输入，答案存入一卡通的学生校园卡(以下称学生卡)的方式实现电子交卷。学生卡放置在学生机的表面明显处利于监考教师和学生机的双重监督。通过学校播放考试音频(例如英语听力)的FM电台按考试时序要求统一播放控制代码控制学生机的工作状态，(即5种答题方式键盘输入的控制、在规定时间内只能在本部分答题不能跨区答题的时间同步控制)，实现考试全程同步控制。平时学生机可兼做外语听力的接收机用以降低成本。本发明有提高考生答题的准确性和降低并简化学生答题的操作难度等优点。通过随机提供不同试题顺序及不同答案顺序的方式(可采用16或256种顺序题册的随机编排方式)，有效防范国内各类常见考试作弊。大大算提高了考试前、考试中、考试后各类作弊成本和难度。学生机可以检测考生在考试期间的部分作弊，大大减轻监考教师监考难度，有效防范国内各类常见考试作弊现象。本发明可应用于大中学校的外语、计算机等级、公务员类等以答题卡为标准试卷的大型考试，平时也可作为一般测试和练习用，是今后考试的发展的一个重要方向。
附图I是本产品的结构示意图。附图2是附图I的左视图。附图3是本发明单片机或微处理器系统的电路图。
具体实施例方式 实施例I :
一种电子化同步考试系统学生机，其组成包括2X 16字符点阵式液晶显示板2，所述的2X 16字符点阵式液晶显示板安装在外壳18上，所述的外壳上安装有学生卡放置槽I、蜂鸣器3、4X5矩阵键盘4、状态显示LED灯5、FM拉杆天线6、电源开关7、耳机接口 8，所述的外壳内部安装有单片机或微处理器系统19。
实施例2
根据实施例I所述的电子化同步考试系统学生机，所述的相关硬件电路单片机或微处理器系统组成包括单片机或微处理器9，所述的单片机或微处理器的各控制端口分别与用于输入答案4 X 5矩阵键盘电路16、用于显示一道答案和答案序号的2 X 16字符点阵式液晶显示板电路17、LED驱动电路12、用于接收DTMF控制代码和考试音频的带控制接口的FM无线接收模块电路10、用于对接收的DTMF译码的编码DTMF译码器电路11、用于读取学生卡个人信息、将考试结果存入和检测在考试期间是否违纪的RFID读写模块电路13、FLASH存储器14，所述的带控制接 口的FM无线接收模块电路和所述的FM天线、所述的耳机接口连接，耳机15和所述的耳机接口连接。实施例3
一种利用权利要求I所述的设备进行电子化同步考试方法，其步骤包括学生答题采用键盘输入，答案存入学生卡实现电子交卷，考生考试信息设置后进行监考信息认证，对认证的监考信息进行监管，符合要求后进入考试状态，履行考试程序，考试结束时，考生机根据指令关闭最后部分答题，并不能返回重做；考生输入只能输入I至5数字确认码。实施例4
所述的电子化同步考试方法，所述的考生考试信息设置包括考生开启学生机，学生卡放置在所述的学生卡放置槽，这种放置有利于监考教师和学生机的双重监督；学生机通过RDIF方式读取学生卡中的信息，考生的个人信息显示在所述的2X 16字符点阵式液晶显示板。实施例5
所述的电子化同步考试方法，所述的监考信息认证包括监考教师通过电子化同步考试系统监考教师机或纸介信息进行身份验证，当显示的学生信息与教师掌握的信息相同时由教师按学生机的确认键；否则按返回键。实施例6
所述的电子化同步考试方法，所述的监考信息进行监管包括学生机在确认学生卡个人编码后，在整个考试期间考生不得互换学生卡、拿起学生卡或关闭学生机重启否则答题机判断学生违纪，所述的状态显示LED灯中的LED-D亮，显示违纪，自动在学生卡做违纪电子标记并进入锁死状态，所述的蜂鸣器发出报警声；学生机在监考教师确认后，接收频率锁定，进入FM信息接收状态，学校电台重复播放第I组编码，所述的4X5矩阵键盘调节接收频率；在进入同步状态后，学生机上所述的状态显示LED灯中的LED-A亮，所述的单片机或微处理器锁住所述的FM无线接收模块电路频率，这时学校电台可播放考试须知；考生通过学生机所述的耳机接口连接耳机接收考试音频节目。实施例7
所述的电子化同步考试方法，所述的履行考试程序包括教师发答题册，试卷采用“基于随机法的防作弊的考试方法”相似的方法，每个题册有一个对应题序的编码，范围Ol-FF最大为256种题序；考生通过所述的4 X 5矩阵键盘输入为第2组代码的考场编号和试题序号，确认正确后按确认键，可重复3次，学生机的键盘除返回键外锁死，等待接收下第3组编码；当学生机接收学校电台发出的第3组编码后，所述的状态显示LED灯中的LED-B亮，进入考试的第一部分即听力考试，编码包括题量、正错选择、单选、多选、输入英文字母和作文状态控制信息；学生机进入听力部分答题状态；学校电台开始播放外语录音；在学校电台播放第4组编码后第一部分考试结束，进入第二部分考试，学生机根据指令关闭第一部分答案只能答第二部分考题，并不能返回重做；考试最多分为五个部分，方法同上；当最后一部分考试时间到时，学校电台发出第八组编码，所述的状态显示LED灯中的LED-C亮，考试结束。实施例8
所述的电子化同步考试方法，所述的代码，是与学校同步控制代码，由学校的FM电台根据考试时序要求统一播放若干组代码，4位或8位DTMF码为一组，这些代码被学生机接收译码后通过单片机或微处理器内的程序实现对键盘输入方式、时间、显示内容进行同步控制和锁定接收FM频率；所述的控制代码分为考前部分代码、考试期间同步控制部分代码、考结束后确认代码三部分；每一部分都有各自的控制内容用于解决考试各个部分的不同要求；其中，考前部分代码包括考试科目、答题总要求、由考生通过键盘输入的考场编号、试 卷序号；考试期间同步控制部分包括本部分的题量、考生的答题输入要求、时间长度；结束指令用于关闭学生机答案不得修改，关闭学生卡不得访问等功能；自动生成考生答题文件供监考教师机调出；在学生卡生成的文件包括考场编号、试卷编号、各部分考题编号、答案信息、每道题答题次数、最后确认信息、作弊信息。实施例9
所述的电子化同步考试系统学生机，单片机的PO 口和P2-7构成4X5阵列键盘电路、其中PO 口的前4位还连接DTMF译码器电路的数据输出端D0-D3。在DTMF译码器电路接收DTMF信号有效时DV端电位由高变低使其连接的单片机INTO端的中断有效，PO 口的前4位接口从D0-D3中读取数据。PO 口的后4位通过驱动电路连接4个状态显示LED灯作为学生机的状态显示，其中P2. 2作为它的片选控制。蜂鸣器的输入端与LED-4的输入端公用。4个LED分别指示LED-A显示为在第一组编码正常；LED-B显示为考试状态，在第三组编码接收有效后；LED-C显示为结束考试,在第七组编码接收有效后；LED-D 显示为考试违例，蜂鸣器同时响。单片机的P2. 0和P2. I 口分别连接收音机模块电路的CLK和DATA端，用于控制FM接收频率的调节、锁定、音量的大小，在考试状态FM接收频率被处理器锁定的功能。DTMF信号通过收音机模块电路的LINE OUT进入DTMF译码器电路的音频输入端(TONE IN)IFRD读写模块电路的IRQ和CS连接单片机的P2. 6和INTl连接用于控制该电路的工作状态。存储器32k FLASH用于存放考生的答案、考卷序号等信息。单片机的Pl 口和WR、RD端分别连接2X 16字符点阵式液晶模块的数据端D0-D7、WR、RD和IFRD读写模块电路的数据端D0-D7、WR、RD。液晶点阵模块电路的E端连接P3. 5用于控制该电路的工作状态。IFRD读写模块电路的CS和IRQ连接单片机的INTl和P2. 2用于控制该电路的工作状态。2X 16字符点阵式液晶模块的2X 16字符点阵式液晶显示板可显示一道选择性答案。根据同步控制指令只能输入0或I即正确或错误选择、I至5中的一个即单选、I至5中的多个即多选、由32至128个英语字母构成的文字输入答案、答案序号等信息。IFRD读写模块用于读取学生卡个人信息、保存考试结果和作弊记录。实施例10
所述的电子化同步考试系统学生机，通过学校FM电台发射的8组4位或8位DTMF同步控制代码(其中第2组由考生从键盘输入)的结构和说明(4位DTMF同步控制代码为例)第一组编码(用于考试总体说明和要求)接收有效后、状态显示LED (5)的LED-A亮，锁定学生机的接收频率。第I位序号为I ;
第2位O、无要求；1、英语4级；2、英语6级；3、日语4级；4、日语6级；5、俄语4级；
6、俄语6级；计算机等等；
第3位答题输入要求O、无要求；I、最多输入I次；2、最多输入2次；3、最多输入3次…，按确认键为结束本题这时应为输入I次，按返回键重新答题这时应为输入2次；
第4位0、无要求；1、可跨区修改；2、不可跨区修改；3、不可返回上一部分答案；
第二组编码(由学生本人通过答题机的键盘输入4位编码，确定后按确认键，编码最多输入3次有效)
第1、2位考场编号，范围Ol-FF最大为256个考场编号；
第3、4位试题序号，范围OO-FF最大为256种试题组合；
第三组编码，(用于对这一部分的答题要求)
第I位序号为3 ；
第2、3位第一部分题量范围Ol-FF最大为256道题；
第4位本部分考试输入要求0、无要求；1、正确或错误选择题；2、单选题；3、多选题；
4、可输入英文字母题；5、作文类、关闭键盘输入功能，用笔在答题纸答题。如果是听力类试题，学校FM电台开始播放；
接收有效后，状态显示LED的LED-B亮，关闭上组编码设置和学生输入功能，不可逆。考试开始，(在液晶显示器上显示当前答题序号，学生开始输入第一部分对应序号的答题);
第四、五、六、七组编码接收有效后，关闭上一部分答题输入，进入下一部分考试，其它同上。(考试最多分为5部分)
第八组编码编码为0000 或000F考试结束码，在第八组编码接收有效后状态显示LED的LED-C亮结束考试，关闭答题功能，不可逆。这时学生机的液晶显示器(2)显示0000为正常；000F有违纪记录。学生输入最后确认码O、认可，确认；I、不认可，确认；2、(仅供考试部门参考)；
3、考完要申诉，确认；4、机器发生故障影响本人考试；5、待定。最后按确认键。学生卡对违纪的处理严重违纪，交换学生卡、擅自关闭答题机电源重启LED-D亮蜂鸣器响，学生机关闭答题机键盘，液晶显示器显示000F。一般考试违纪，在考试的任何时间考生拿开在校园卡大于3秒，LED-D亮蜂鸣器响3秒后恢复。
权利要求
1.一种电子化同步考试系统学生机，其组成包括2X 16字符点阵式液晶显示板，其特征是所述的2X16字符点阵式液晶显示板安装在外壳上，所述的外壳上安装有学生卡放置槽、蜂鸣器、4X5矩阵键盘、状态显示LED灯、FM天线、电源开关、耳机接口，所述的外壳内部安装有单片机或微处理器系统。
2.根据权利要求I所述的电子化同步考试系统学生机，其特征是所述的单片机或微处理器系统组成包括单片机或微处理器，所述的单片机或微处理器的各控制端口分别与用于输入答案4X5矩阵键盘电路、用于显示一道答案和答案序号的2X16字符点阵式液晶显示板电路、LED灯驱动电路、用于接收DTMF控制代码和考试音频的带控制接口的FM无线接收模块、用于对接收的DTMF译码的编码DTMF译码器电路、用于读取学生卡个人信息、将考试结果存入和检测在考试期间是否违纪的RFID读写模块、FLASH存储器，所述的带控制接口的FM无线接收模块和所述的FM天线、所述的耳机接口连接。
3.一种利用权利要求I所述的设备进行电子化同步考试方法，其步骤包括学生答题采用键盘输入，答案存入学生卡实现电子交卷，其特征是考生考试信息设置后进行监考信息认证，对认证的监考信息进行监管，符合要求后进入考试状态，履行考试程序，考试结束时，考生机根据指令关闭最后部分答题，并不能返回重做；考生输入只能输入I至5数字确认码。
4.根据权利要求3所述的电子化同步考试方法，其特征是所述的考生考试信息设置包括考生开启学生机，学生卡放置在所述的学生卡放置槽，这种放置有利于监考教师和学生机的双重监督；学生机通过RDIF方式读取学生卡中的信息，考生的个人信息显示在所述的2X 16字符点阵式液晶显示板。
5.根据权利要求3或4所述的电子化同步考试方法，其特征是所述的监考信息认证包括监考教师通过电子化同步考试系统监考教师机或纸介信息进行身份验证，当显示的学生信息与教师掌握的信息相同时由教师按学生机的确认键；否则按返回键。
6.根据权利要求3或4所述的电子化同步考试方法，其特征是所述的监考信息进行监管包括学生机在确认学生卡个人编码后，在整个考试期间考生不得互换学生卡、拿起学生卡或关闭学生机重启否则答题机判断学生违纪，所述的状态显示LED灯中的LED-D亮，显示违纪，自动在学生卡做违纪电子标记并进入锁死状态，所述的蜂鸣器发出报警声；学生机在监考教师确认后，接收频率锁定，进入FM信息接收状态，学校电台重复播放第I组编码，所述的4X5矩阵键盘调节接收频率；在进入同步状态后，学生机上所述的状态显示LED灯中的LED-A亮，所述的单片机或微处理器锁住所述的FM无线接收模块电路频率，这时学校电台可播放考试须知；考生通过学生机所述的耳机接口连接耳机接收考试音频节目。
7.根据权利要求3或4所述的电子化同步考试方法，其特征是所述的履行考试程序包括教师发答题册，试卷采用“基于随机法的防作弊的考试方法”相似的方法，每个题册有一个对应题序的编码，范围Ol-FF最大为256种题序；考生通过所述的4X5矩阵键盘输入为第2组代码的考场编号和试题序号，确认正确后按确认键，可重复3次，学生机的键盘除返回键外锁死，等待接收下第3组编码；当学生机接收学校电台发出的第3组编码后，所述的状态显示LED灯中的LED-B亮，进入考试的第一部分即听力考试，编码包括题量、正错选择、单选、多选、输入英文字母和作文状态控制信息；学生机进入听力部分答题状态；学校电台开始播放外语录音；在学校电台播放第4组编码后第一部分考试结束，进入第二部分考试，学生机根据指令关闭第一部分答案只能答第二部分考题，并不能返回重做；考试最多分为五个部分，方法同上；当最后一部分考试时间到时，学校电台发出第八组编码，所述的状态显示LED灯中的LED-C亮，考试结束。
8.根据权利要求7所述的电子化同步考试方法，其特征是所述的代码，是与学校同步控制代码，由学校的FM电台根据考试时序要求统一播放若干组代码，4位或8位DTMF码为一组，这些代码被学生机接收译码后通过单片机或微处理器内的程序实现对键盘输入方式、时间、显示内容进行同步控制和锁定接收FM频率；所述的控制代码分为考前部分代码、考试期间同步控制部分代码、考结束后确认代码三部分；每一部分都有各自的控制内容用于解决考试各个部分的不同要求；其中，考前部分代码包括考试科目、答题总要求、由考生通过键盘输入的考场编号、试卷序号；考试期间同步控制部分包括本部分的题量、考生的答题输入要求、时间长度；结束指令用于关闭学生机答案不得修改，关闭学生卡不得访问等功能；自动生成考生答题文件供监考教师机调出；在学生卡生成的文件包括考场编号、试卷编号、各部分考题编号、答案信息、每道题答题次数、最后确认信息、作弊信息。
全文摘要
电子化同步考试系统学生机及使用方法。现存的考试方式和所采用的防范手段已经不能有效的应对作弊，根据调查在现实的考试过程虽然有铃声提示，但在实际操作中监考教师提前发卷；滞后收卷；收发卷循序不合理，使得考试同步时间误差在3到5分钟，影响了考试的公平性。本产品组成包括2×16字符点阵式液晶显示板(2)，所述的2×16字符点阵式液晶显示板安装在外壳上(18)，所述的外壳上安装有学生卡放置槽(1)、蜂鸣器(2)、4×5矩阵键盘(4)、状态显示LED灯(5)、FM天线(6)、电源开关(7)、耳机接口(8)，所述的外壳内部安装有单片机或微处理器系统(19)。本产品用于考试过程的同步控制和考试输入方式的控制。
文档编号G09B7/02GK102750847SQ201210196300
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月14日 优先权日2012年6月14日
发明者刘明, 张金傲, 石轶, 蒋路平 申请人:黑龙江大学