基于XML技術的網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)的構建

劉洋++黃欣

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.27.019

摘 要：針對當前應用中的答題卡閱卷系統(tǒng)和圖像識別閱卷系統(tǒng)的不足，該文構建了基于XML的網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)，充分利用試卷結構的邏輯性，將試卷版面結構用XML語言文檔描述，生成XML文檔，再對其解析生成DOM樹，進而獲取試卷版面分割所需的坐標信息。實際表明，基于XML的網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)在實際應用中具有通用性，能夠提高閱卷效率。

關鍵詞：XML技術 網(wǎng)上閱卷系統(tǒng) DOM樹

中圖分類號：G424.79 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）09（c）-0019-02

相比傳統(tǒng)的閱卷方式，網(wǎng)上閱卷具有很多優(yōu)勢。但是，目前的網(wǎng)上閱卷存在一定的問題和不足，所以該文構建基于XML技術的網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)，從閱卷的流程以及方法上加以改進。具體工作是通過XML文檔描述試卷的邏輯結構，利用DOM解析后生成試卷坐標信息。圖像試卷通過結合先前基于元數(shù)據(jù)建立生成的XML文檔，進行精確定位，實現(xiàn)試卷圖像的準確分割，再將考生試卷生成的XML文檔經(jīng)過二次解析，生成考卷客觀題答案的DOM樹，與試卷標準答案的DOM樹進行匹配，得出試卷的分值。

1 需求分析

針對網(wǎng)上閱卷的具體工作流程，可以分為以下4個環(huán)節(jié)。

（1）試卷模板設計：試卷模板的設計用以生成XML格式的試卷，進而通過解析生成DOM標準試卷。（2）圖像的預處理：圖像預處理是將考生試卷圖像數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)通過XML模板庫轉化為標準圖像。（3）試卷圖像與試卷XML文檔轉換：對標準圖像進行轉換，用以實現(xiàn)試卷圖像分割，生成考生試卷XML文檔，經(jīng)過解析生成考生試卷DOM文檔。（4）閱卷：閱卷分為客觀題和主觀題，客觀題系統(tǒng)進行自動閱卷，主觀題通過閱卷客戶端評閱。

對上述4個環(huán)節(jié)，從系統(tǒng)用戶的角度進行分析，可以將系統(tǒng)劃分為五大模塊。

（1）試卷設計模塊：定義試卷結構，通過XML語言進行描述。（2）試卷掃描模塊：通過掃描生成二進制的圖像試卷，為后續(xù)的評閱奠定基礎，需要說明的是，務必要保證掃描的質(zhì)量。（3）圖像預處理：通過圖像預處理保證試卷圖像分割的準確性。（4）圖像分割、識別、轉換試卷設計模塊：該模塊是將試卷圖像信息轉換為XML文檔，進而通DOM解析生成坐標樹，接下來進行圖像的分割、存儲，這些工作完成后，通過XML模板進行精確定位，以便不同的閱卷人批閱試卷的不同部分?？梢哉f，該模塊是該文研究的重點，也是該文的核心和亮點。（5）主客觀題評判模塊：根據(jù)試卷考題類型分為主觀題和客觀題，因二者性質(zhì)的不同，在系統(tǒng)中通過不同的方式完成試題的評判。同樣，需要進行XML的處理和DOM樹的解析工作，具體步驟此處從略。

2 總體設計

基于XML技術的網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)在總體設計上，分為3層構成，分別是評卷客戶端、網(wǎng)上閱卷管理和后臺管理，其具體結構如圖1所示。

分層的目的是為了簡化問題的處理，在邏輯上更加清晰。評卷客戶端是用戶與系統(tǒng)的入口，針對網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)來講，用戶有管理員和教師，管理員擁有系統(tǒng)操作的最高權限，而教師的操作權限由管理員統(tǒng)一分配和管理；網(wǎng)上閱卷管理是系統(tǒng)設計的核心，處于系統(tǒng)架構的中間層次，需要和評卷客戶端和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫及后臺管理交互，在業(yè)務上比較復雜；后臺管理主要是對網(wǎng)上閱卷具體流程不同階段的控制；而在網(wǎng)上閱卷管理和后臺管理的交互過程中，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是二者交互的中樞，負責相關實體信息（比如試卷信息、閱卷老師信息等）的存儲和讀取。

在該設計中，涉及到的數(shù)據(jù)實體有：教師實體、管理員實體、XML模板實體、試卷實體、題型實體、試題實體、圖像試卷實體、客觀題實體、主觀題實體等。

3 核心業(yè)務的設計

該節(jié)通過XML文檔描述試卷的邏輯結構，再結合XLST的設計樣式，實現(xiàn)學生試卷的數(shù)字化呈現(xiàn)，方便后續(xù)的閱卷。

（1）試卷版面結構設計。為了提高系統(tǒng)的通用性，彌補當前網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)存在的不足，該文在試卷版面結構的設計上，引入試卷模板結構，通過提前設定好的試卷邏輯框架以XML模板的形式保存在數(shù)據(jù)庫中，通過系統(tǒng)工作引擎驅(qū)動整個閱卷過程。

（2）試卷版面的Schema模式。在XML技術中，數(shù)據(jù)的合法性和規(guī)范性描述技術有DTD（Document Type Definition）和Schema兩種方式。但是相比較DTD，Schema更具優(yōu)勢，已經(jīng)成為XML數(shù)據(jù)合法性和規(guī)范性管理的標準。使用Schema定義試卷結構，非常靈活，可擴展性很強，可以自由定義所需實體標簽。

（3）DOM樹的構建與數(shù)據(jù)的存儲。該節(jié)從兩個方面來描述：其一是DOM樹的構建，其二是數(shù)據(jù)的存儲。有了描述試卷的Schema后，試卷結構就具有了很強的關聯(lián)性和邏輯性，通過對XML試卷文檔進行解析，進而建立DOM樹，根據(jù)DOM樹中的元素設計合理的數(shù)據(jù)結構，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效存儲。

①DOM樹的構建：通過對XML文檔的解析生成DOM樹，樹中包含元素和元素之間或元素的屬性之間聯(lián)系的邊，在解析生成DOM樹時，應賦予其相應的編號。

②數(shù)據(jù)的存儲：就是對解析后的DOM樹中的元素及其相關信息映射到數(shù)據(jù)庫中，具體結構通過“元素標簽—描述—類型—約束”的方式保存到數(shù)據(jù)庫中。

（4）試卷生成。采用XML技術描述試卷結構，使得試題模板和內(nèi)容相分離，實現(xiàn)了網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)的通用性，保證了系統(tǒng)工作的高效性。試卷生成過程如下。

①試題的XML文檔：以XML技術描述試卷文檔，具有自描述性、內(nèi)容獨立性以及顯示多樣性等優(yōu)點，這樣保證邏輯上的簡單性，描述只關注數(shù)據(jù)的結構化。

②試卷的XSL樣式：在網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)中，試卷最終要呈現(xiàn)在瀏覽器中。具體如何呈現(xiàn)，這里通過XSL來描述，通過XSL實現(xiàn)了試卷數(shù)據(jù)存儲和試卷數(shù)據(jù)顯示相分離的效果，以XSL描述試卷的顯示樣式，對于XML文檔來講，具有很強的通用性。

4 結語

該文對基于XML的網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)進行了分析和設計，詳細闡述了系統(tǒng)的構建過程。具體以XML作為試卷結構的描述模板，通過XLS來描述試卷的呈現(xiàn)，提高了應用的通用性和實際工作的高效性。

參考文獻

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