基于XML技术的网上阅卷系统的构建

DOI：10.16661/ki.1672-3791.2016.27.019

摘 要：针对当前应用中的答题卡阅卷系统和图像识别阅卷系统的不足，该文构建了基于XML的网上阅卷系统，充分利用试卷结构的逻辑性，将试卷版面结构用XML语言文档描述，生成XML文档，再对其解析生成DOM树，进而获取试卷版面分割所需的坐标信息。实际表明，基于XML的网上阅卷系统在实际应用中具有通用性，能够提高阅卷效率。

关键词：XML技术 网上阅卷系统 DOM树

中图分类号：G424.79 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）09（c）-0019-02

相比传统的阅卷方式，网上阅卷具有很多优势。但是，目前的网上阅卷存在一定的问题和不足，所以该文构建基于XML技术的网上阅卷系统，从阅卷的流程以及方法上加以改进。具体工作是通过XML文档描述试卷的逻辑结构，利用DOM解析后生成试卷坐标信息。图像试卷通过结合先前基于元数据建立生成的XML文档，进行精确定位，实现试卷图像的准确分割，再将考生试卷生成的XML文档经过二次解析，生成考卷客观题答案的DOM树，与试卷标准答案的DOM树进行匹配，得出试卷的分值。

1 需求分析

针对网上阅卷的具体工作流程，可以分为以下4个环节。

（1）试卷模板设计：试卷模板的设计用以生成XML格式的试卷，进而通过解析生成DOM标准试卷。（2）图像的预处理：图像预处理是将考生试卷图像数据库中的数据通过XML模板库转化为标准图像。（3）试卷图像与试卷XML文档转换：对标准图像进行转换，用以实现试卷图像分割，生成考生试卷XML文档，经过解析生成考生试卷DOM文档。（4）阅卷：阅卷分为客观题和主观题，客观题系统进行自动阅卷，主观题通过阅卷客户端评阅。

对上述4个环节，从系统用户的角度进行分析，可以将系统划分为五大模块。

（1）试卷设计模块：定义试卷结构，通过XML语言进行描述。（2）试卷扫描模块：通过扫描生成二进制的图像试卷，为后续的评阅奠定基础，需要说明的是，务必要保证扫描的质量。（3）图像预处理：通过图像预处理保证试卷图像分割的准确性。（4）图像分割、识别、转换试卷设计模块：该模块是将试卷图像信息转换为XML文档，进而通DOM解析生成坐标树，接下来进行图像的分割、存储，这些工作完成后，通过XML模板进行精确定位，以便不同的阅卷人批阅试卷的不同部分。可以说，该模块是该文研究的重点，也是该文的核心和亮点。（5）主客观题评判模块：根据试卷考题类型分为主观题和客观题，因二者性质的不同，在系统中通过不同的方式完成试题的评判。同样，需要进行XML的处理和DOM树的解析工作，具体步骤此处从略。

2 总体设计

基于XML技术的网上阅卷系统在总体设计上，分为3层构成，分别是评卷客户端、网上阅卷管理和后台管理，其具体结构如图1所示。

分层的目的是为了简化问题的处理，在逻辑上更加清晰。评卷客户端是用户与系统的入口，针对网上阅卷系统来讲，用户有管理员和教师，管理员拥有系统操作的最高权限，而教师的操作权限由管理员统一分配和管理；网上阅卷管理是系统设计的核心，处于系统架构的中间层次，需要和评卷客户端和系统数据库及后台管理交互，在业务上比较复杂；后台管理主要是对网上阅卷具体流程不同阶段的控制；而在网上阅卷管理和后台管理的交互过程中，系统数据库是二者交互的中枢，负责相关实体信息（比如试卷信息、阅卷老师信息等）的存储和读取。

在该设计中，涉及到的数据实体有：教师实体、管理员实体、XML模板实体、试卷实体、题型实体、试题实体、图像试卷实体、客观题实体、主观题实体等。

3 核心业务的设计

该节通过XML文档描述试卷的逻辑结构，再结合XLST的设计样式，实现学生试卷的数字化呈现，方便后续的阅卷。

（1）试卷版面结构设计。为了提高系统的通用性，弥补当前网上阅卷系统存在的不足，该文在试卷版面结构的设计上，引入试卷模板结构，通过提前设定好的试卷逻辑框架以XML模板的形式保存在数据库中，通过系统工作引擎驱动整个阅卷过程。

（2）试卷版面的Schema模式。在XML技术中，数据的合法性和规范性描述技术有DTD（Document Type Definition）和Schema两种方式。但是相比较DTD，Schema更具优势，已经成为XML数据合法性和规范性管理的标准。使用Schema定义试卷结构，非常灵活，可扩展性很强，可以自由定义所需实体标签。

（3）DOM树的构建与数据的存储。该节从两个方面来描述：其一是DOM树的构建，其二是数据的存储。有了描述试卷的Schema后，试卷结构就具有了很强的关联性和辑性，通过对XML试卷文档进行解析，进而建立DOM树，根据DOM树中的元素设计合理的数据结构，实现数据的有效存储。

①DOM树的构建：通过对XML文档的解析生成DOM树，树中包含元素和元素之间或元素的属性之间联系的边，在解析生成DOM树时，应赋予其相应的编号。

②数据的存储：就是对解析后的DOM树中的元素及其相关信息映射到数据库中，具体结构通过“元素标签―描述―类型―约束”的方式保存到数据库中。

（4）试卷生成。采用XML技术描述试卷结构，使得试题模板和内容相分离，实现了网上阅卷系统的通用性，保证了系统工作的高效性。试卷生成过程如下。

①试题的XML文档：以XML技术描述试卷文档，具有自描述性、内容独立性以及显示多样性等优点，这样保证逻辑上的简单性，描述只关注数据的结构化。

②试卷的XSL样式：在网上阅卷系统中，试卷最终要呈现在浏览器中。具体如何呈现，这里通过XSL来描述，通过XSL实现了试卷数据存储和试卷数据显示相分离的效果，以XSL描述试卷的显示样式，对于XML文档来讲，具有很强的通用性。

4 结语

该文对基于XML的网上阅卷系统进行了分析和设计，详细阐述了系统的构建过程。具体以XML作为试卷结构的描述模板，通过XLS来描述试卷的呈现，提高了应用的通用性和实际工作的高效性。

参考文献

[1] 邢飞，杨旭，霍剑青，等.基于XML自动评阅系统的设计与实现[J].电子技术，2010（9）：37-40.

[2] 王芳.基于XML的网上阅卷系统设计[D].太原理工大学，2016.