技术领域
[0001] 本
发明应用于在线考试的监考领域，具体是一种面向在线考试的无人监考方法。
背景技术
[0002] 随着计算机和互联网的发展，基于计算机和互联网技术的在线考试系统得到了越来越多的应用。由于其具有无视
时空限制、试卷易于管理等众多优点，不仅一些大型考试例如GRE、GMAT等采用了在线考试方式，众多大学也将在线考试系统纳入其教学和考试环节。在线考试系统通常包括一个考试
服务器以及多个考试终端。在实际应用时，常见两种答案数据的收集方式。其一是考试服务器分发试卷到终端，终端采集考生的答题数据并将其再发送至服务器；其二是考生通过终端登录服务器，并直接在服务器上作答并提交答题数据。
但无论采用何种方式，在整个考试过程中，都需要有一些必要的措施来识别考试过程中可能出现的舞弊行为。
[0003] 目前，国内外对在线考试进行监考主要采用集中机房结合人工监考的方式。在这种方式下，仍需要专
门的监考人员来监督整个考试过程。虽然，已有以下若干种无人监考方法或系统被提出，但其仍存在一系列不足。首先，对于一些人数较多的考试环境中，考生之间一些交头接
耳的作弊方式很难被监考人员及时识别。再者，由于在考试过程中考试服务器与考试终端需要进行连接，因此网络的可连接性往往是一个必要条件，考生有可能利用该环境到网上查询考试相关信息。最后，在考试过程中考生可能通过登录他人或者让他人登录自己账户的方式实施替考操作。与标准纸质考试不同，在线考试的替考操作不需要作弊的考生进行试卷或人员的交换，因此极难被监考人员识别。
[0004] 现有的在线考试的无人监考系统大多数只是采用在线考试的系统，监考还是采用人工监考，造成人
力资源和人员
费用的浪费；一些应用了无人监考系统的在线考试，确实可以规避一些作弊方式，监考人员不需要在考场进行监考，而采用视频监控，但是效果不佳，不能实现针对每位考生和计算机进行监控，需要更多的人力资源对海量的监控视频进行分析，而且监控设备昂贵，安装调试需要专业的人员进行维护。其次，目前在线考试采用的是专用计算机，考前对于系统重装和
软件部署需要大量的人力和财产，灵活性能差，对于
访问本地计算机的非法网络资源进行作弊的方式，和远程在线替考的作弊行为都是没有较好的解决方式，并且就目前而言，现有的无人监考系统效果不佳。
发明内容
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种面向在线考试的无人监考方法，使得在线考试中的考生通过语言和动作进行作弊导致监考困难的问题得到解决。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明的一种面向在线考试的无人监考方法，方法包括以下步骤：
[0007] S1：事先采集考生的
生物数据，存储在考试终端作为生物
数据库；
[0008] S2：进考场时采集考生的生物数据，并与考试终端生物数据库中的对应生物数据进行对比，识别考生身份，识别通过后考生进入考场；
[0009] S3：考生登陆考生信息，考试计算机将考生相对应的考试计算机MAC地址传入考试终端，同时考试服务器发放试卷至各个考试计算机，由考生进行答题；
[0010] S4：在考试过程中，通过设置在考场的声音采集模
块和动作采集模块分别采集声音数据和视频数据并传输至考试终端进行储存；
[0011] S5：考试终端对存储的声音数据进行
语音识别，转换为文字文本，并将其与语料库进行全文本匹配比对，利用余弦相似度计算公式计算出文本相似度；若相似度计算结果小于
阈值，则考试继续；若计算结果大于阈值，考试终端向警报器发出
信号，警报器报警，监考人员根据所采集的声音信息判断考生是否作弊；
[0012] S6：考试终端对存储的视频数据进行
图像识别，判断当前抓拍图像中是否为两人或多人或无人，若是，则考试终端向警报器发出信号，警报器报警，监考人员根据所采集的视频数据判断考生是否作弊；
[0013] S7：考试结束后考试服务器将收集考生的答题卷传输到考试终端。
[0014] 本发明通过考试终端、声音采集模块和动作采集模块等设备的合理使用与配合，使得整个无人监考系统能够对考试过程中考场的MAC地址、声音和视频信息进行监控，解决了在线考试中存在舞弊动作、交头接耳和在线替考行为的问题，使得不用每个考场安排监考老师可以最大限度的节约人力资源和费用，有效的提高监考的效率和
质量，监考人员不需要进行巡考。
[0015] 进一步的，在考试过程中，考生登陆在线考试系统后，考试服务器的控
制模块会控制考试计算机全屏显示并屏蔽系统热键；同时，考试终端对考试过程中的所有程序执行轨迹进行记录。采用这种方法使得考生访问非法网络资源的行为得到监控与禁止，有效的防止了考生在考试过程中通过百度等浏览器搜索相关资料的作弊行为。
[0016] 进一步的，当考生登陆在线考试系统后，考试终端存储考生计算机相对应的MAC地址，在考试过程中，若同一考生出现新的计算机MAC地址，考试终端会记录下并且发出信号给报警器，报警器报警，相关工作人员接到报警信号后，判断考生是否有远程在线替考的行为，并且采取相应措施。采用这种方法使得考生无法进行在线替考，有效的规避了考生寻求远程协助的作弊行为。
[0017] 进一步的，在S5中相似度阈值设定为0.5。
[0018] 进一步的，其所使用的设备包括视频考试终端、考试服务器、考试计算机、动作采集模块、声音采集模块、生物特征统计测量装置和报警器；其中考试终端分别与考试计算机、考试服务器、动作采集模块、声音采集模块、生物特征统计测量装置和报警器电连接；动作采集模块、声音采集模块和生物特征统计测量装置将所采集的信息传输至考试终端中储存并计算，考试终端中的声音识别模块、动作识别模块和身份识别模块对计算结果进行识别并判断，当声音识别模块计算结果大于
阀值时、或动作识别模块判断抓拍图像为两人或多人或无人时或身份识别模块识别结果存在问题时考试终端发送
控制信号至报警器进行报警；考试计算机将其MAC地址发送至考试终端进行记录，当同一考生出现新的MAC地址时，考试终端发送控制信号至报警器进行报警；考试服务器与考试计算机电连接，且考试服务器预载有监督系统；考试服务器对考试计算机进行收发考卷操作，且考试服务器预载的监督系统中的
控制模块发送控制信号控制考生计算机的浏览器全屏并屏蔽系统热键。
附图说明
[0019] 下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步详细的说明：
[0021] 图2为本发明交流作弊监考流程图；
[0022] 图3为本发明动作作弊监考流程图；
[0023] 图4为本发明访问非法网络资源作弊监考流程图；
[0024] 图5为本发明远程协助或替考作弊监考流程图。
具体实施方式
[0025] 为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0026] 如图1所示，本发明公开了一种面向在线考试的无人监考方法，方法包括以下步骤：
[0027] S1：事先采集考生的生物数据，存储在考试终端作为生物数据库；
[0028] 具体地，利用指纹录入机等生物数据录入设备对考生的生物数据进行采集，并将其储存在考试终端作为生物数据库，以待后期对比使用。
[0029] S2：进考场时采集考生的生物数据，并与考试终端生物数据库中的对应生物数据进行对比，识别考生身份，识别通过后考生进入考场；
[0030] 具体地，考生进入考场时利用生物信息统计测量装置(指纹仪，面部
扫描仪等)将考生的生物数据与考试终端生物数据库中存储的生物数据进行匹
配对比，判断是否是考生本人，判断是否有替考行为。当身份认证匹配成功之后，考生可进入考场进行考试。
[0031] S3：考生登陆考生信息，考试计算机将考生相对应的考试计算机MAC地址传入考试终端，同时考试服务器发放试卷至各个考试计算机，由考生进行答题；
[0032] 具体地，考试服务器在考生开考前进行配置好考试环境软件(包括考试
进程中的监控软件等)，考试终端接收考试计算机MAC地址，考试服务器发放试卷开始考试。
[0033] S4：在考试过程中，通过设置在考场的声音采集模块和动作采集模块分别采集声音数据和视频数据并传输至考试终端进行储存；
[0034] 具体地，声音采集模块可采用声音采集器和动作采集模块可采用监控摄像头。
[0035] S5：考试终端对存储的声音数据进行语音识别，转换为文字文本，并将其与语料库进行全文本匹配比对，利用余弦相似度计算公式计算出文本相似度；若相似度计算结果小于阈值，则考试继续；若计算结果大于阈值，考试终端向警报器发出信号，警报器报警，监考人员根据所采集的声音信息判断考生是否作弊；如图2所示；
[0036] 具体地，考生声音采集模块，可以在考生进入考场后，可利用声音采集器和语音识别模块获得考生的声音。在考试期间，考生发出声音向他人求助，声音采集模块采集数据传输到考试终端，然后实时传输给考试终端进行存储，存储的音频数据进行语音识别，转换为文字文本，接着自动进行全文本匹配(与作弊时交头接耳的语料库进行比对，例如：这道题选什么，这道题的答案是什么，这道题怎么做等等语句)，利用余弦相似度计算公式：
[0037] 计算出文本相似度，若计算结果大于阈值，考试终端向警报器发出信号，警报器报警，监考人员进行处理，做出判断考生是否进行作弊，其中在相似度阈值设定为0.5。
[0038] S6：考试终端对存储的视频数据进行图像识别，判断当前抓拍图像中是否为两人或多人或无人，若是，则考试终端向警报器发出信号，警报器报警，监考人员根据所采集的视频数据判断考生是否作弊；如图3所示；
[0039] 具体地，考生的动作采集模块，可利用摄像头采集和动作识别模块获取考生动作信息(走动，打手势，偷看他人屏幕等)。在考试期间，考生向他人求助，监控摄像头和动作识别模块特定时间采集考生动作，以及生物特征，此时采集到的动作信息，实时传输给考试终端进行存储，终端将采集的数据进行图像识别，从静态
图像分析到动态行为识别，并且判断当前抓拍图像中是否有两人或多人，或者在当前图像中检测不到人脸，考试终端向警报器发出信号，警报器报警，监考人员进行处理，调监控进行观看并作出判断是否进行作弊。
[0040] S7：考试结束后考试服务器将收集考生的答题卷传输到考试终端。
[0041] 进一步的，在考试过程中，考生登陆在线考试系统后，考试服务器的控制模块会控制考试计算机全屏显示并屏蔽系统热键；同时，考试终端对考试过程中的所有程序执行轨迹进行记录。采用这种方法使得考生访问非法网络资源的行为得到监控与禁止；如图4所示。
[0042] 具体地，考生登陆在线考试系统后，考生启动计算机并进入考试阶段后，监督系统保证考试过程中只有特定的进程才能运行，此系统中有控制模块，考生登陆在线考试系统后，会控制计算机的浏览器全屏，屏蔽系统热键，以防止考生在考试期间通过百度等
网站进行搜索相关资料进行作弊。控制模块会记录用户的操作，并判断用户的输入是否为系统的预设非法操作，判断考生是否访问非法网络资源，如果是非法操作则禁止用户操作。同时，终端将记录考试过程中的所有程序执行轨迹，例如打开的程序，浏览的网页等，以满足后续可能的查阅需要。
[0043] 进一步的，当考生登陆在线考试系统后，考试终端存储考生计算机相对应的MAC地址，在考试过程中，若同一考生出现新的计算机MAC地址，考试终端会记录下并且发出信号给报警器，报警器报警，相关工作人员接到报警信号后，判断考生是否有远程在线替考的行为，并且采取相应措施。采用这种方法使得考生无法进行在线替考；如图5所示。
[0044] 具体地，当考生启动计算机并登陆在线考试系统后，考试终端会存储每位考生计算机相对应的MAC地址，在考试过程中，同一考生对应的计算机MAC地址出现新的，考试终端会记录下并且发出信号给报警器，报警器会自动报警，相关工作人员接到报警信号后，判断此位考生是否有远程在线替考的行为，并且采取相应措施。特别地，考试过程中有可能由于考试终端的机器出现故障等原因，导致考生必须更换机器。此时，虽然也会触发同一考生使用不同MAC地址导致报警，但教师可根据实际情况消除该报警信息。
[0045] 进一步的，其所使用的设备包括视频考试终端、考试服务器、考试计算机、动作采集模块、声音采集模块、生物特征统计测量装置和报警器；其中考试终端分别与考试计算机、考试服务器、动作采集模块、声音采集模块、生物特征统计测量装置和报警器电连接；动作采集模块、声音采集模块和生物特征统计测量装置将所采集的信息传输至考试终端中储存并计算，考试终端中的声音识别模块、动作识别模块和身份识别模块对计算结果进行识别并判断，当声音识别模块计算结果大于阀值时、或动作识别模块判断抓拍图像为两人或多人或无人时或身份识别模块识别结果存在问题时考试终端发送控制信号至报警器进行报警；考试计算机将其MAC地址发送至考试终端进行记录，当同一考生出现新的MAC地址时，考试终端发送控制信号至报警器进行报警；考试服务器与考试计算机电连接，且考试服务器预载有监督系统；考试服务器对考试计算机进行收发考卷操作，且考试服务器预载的监督系统中的控制模块发送控制信号控制考生计算机的浏览器全屏并屏蔽系统热键。
[0046] 本发明采用以上技术方案，采用身份识别模块，防止他人代考的作弊行为，并且不用每个考场安排监考老师进行对考生身份的核对，可以最大限度的节约人力资源和费用，因为每次考试需要支付监考人员的费用，省去了一大笔组织考试的成本；采用采集声音和动作模块，可以防止考生在考试期间向考场内的考生进行求助，规避这种作弊行为，通过采集的考生声音和动作的信息，实时地传输给后台服务器，若考场内存在异常情况，能够第一时间进行计算出来，发现并检测出考生是否有作弊行为，报警器会给监考人员信号，采取相应的处理，有效的提高监考的效率和质量，还可以减少人力物力，监考人员不需要进行巡考；考试终端进行配置后，考生登陆在线考试系统后，进入考试，考试的界面浏览器会全屏显示，并且屏蔽系统的热键，有效的防止了考生在考试过程中通过百度等浏览器搜索相关资料的作弊行为；利用考试终端记录考生相对应的计算机的MAC地址，可以有效的防止考生寻求远程协助进行代考的作弊行为，一旦发生异常登陆，后台服务器接受到登陆后的计算机的MAC地址，进行比对，若不一致，发报警信号，监考人员接收到报警器的信号后，采取相应的处理，有效的规避了考生寻求远程协助的作弊行为。
[0047] 以上所述为本发明的
实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明
申请专利范围所做的均等变化、
修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。
