一种基于微服务架构的人脸识别线上考试系统的制作方法

1.本发明属于考试系统技术领域，具体涉及一种基于微服务架构的人脸识别线上考试系统。


背景技术：

[0002][0003]
考试是教师评价学生学习效果的重要方式之一，传统的考试往往是以线下考试的方式开展的，但是由于学生无法像往常那样到教室开展学习，教师自然无法开展线下考试，这时线上考试就成为教师开展教学评价的一个重要手段，但是线上考试往往存在如下几点问题：
[0004]
1、目前大量的学校、机构需要线上考试系统，这样会导致大量考生同时使用考试系统，造成系统流量激增，出现系统卡顿、崩溃等现象；
[0005]
2、目前线上考试系统大部分采取简单的“教考合一”模式，即授课老师出题并发布考试，学生进行考试，没有进一步深化考试系统结构，考试模式较为单一；
[0006]
3、由于线上考试学生的考试地点较为随意，缺少线下考试的严格监考，往往会出现线上考试学生作弊、相互交流等现象，使考试缺少公平性。


技术实现要素：

[0007]
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种基于微服务架构的人脸识别线上考试系统，具有能够适用于线上考试系统流程中复杂多变的高并发情况、考试模式较为多样化以及提高考试公平性的特点。
[0008]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于微服务架构的人脸识别线上考试系统，包括：登录模块，所述登录模块的信息输入和输出端口连接有注册模块，所述登录模块的信息输出端口连接有认证授权模块，所述认证授权模块的信息提取端口分别连接有用户数据库、用户角色数据库和角色权限数据库，所述认证授权模块的信息输出端口分别连接有角色申请模块、教师管理子系统、学生管理子系统和系统管理子系统，所述认证授权模块的信息输入端口和输出端口学校管理子系统，角色申请模块的信息输出端口与系统管理子系统连接，学校管理子系统的信息输出端口与用户角色数据库、用户数据库和认证授权模块连接，教师管理子系统的信息提取端口与学校管理子系统连接，学生管理子系统的信息提取端口与学校管理子系统连接，学生管理子系统的信息交互端口与教师管理子系统连接，系统管理子系统与系统各功能模块连接。
[0009]
优选的，所述学校管理子系统包括与认证授权模块的信息输出端口分别连接的教师信息录入模块、学生信息录入模块、学校组织信息录入模块和学校人员使用信息查询模块，所述教师信息录入模块、学生信息录入模块、学校组织信息录入模块和学校人员使用信息查询模块的信息输出端口连接有学校管理端子系统运行模块，学校管理端子系统运行模块的信息输出端口与用户角色数据库和用户数据库连接，所述学校管理端子系统运行模块
的信息输入端口和信息输出端口连接有组织信息数据库，学校管理端子系统运行模块的信息输出端口与认证授权模块连接，认证授权模块的信息提取端口与系统管理子系统连接。
[0010]
优选的，所述教师管理子系统包括与认证授权模块的信息输出端口连接的教师角色选择模块，所述教师角色选择模块的信息输出端口连接有教师端子系统运行模块，教师端子系统运行模块的信息提取端口与组织信息数据库连接，所述教师端子系统运行模块的信息输出端口分别连接有教师端授课模块、考试试卷模式选择模块和考试参数设置模块，所述考试试卷模式选择模块的信息输出端口分别连接有出卷模块和考试题目数据库，出卷模块、考试题目数据库和考试参数设置模块的信息输出端口与教师端子系统运行模块连接，所述教师端子系统运行模块的信息输出端口分别连接有考试试题数据库、考试待批阅数据库、教师批阅模块和考试结果统计模块，教师批阅模块的信息提取端口与考试待批阅数据库连接，考试结果统计模块的信息提取端口与教师批阅模块连接。
[0011]
优选的，所述学生管理子系统包括与认证授权模块的信息输出端口分别连接的学生端授课模块、考试模块和历史数据模块，所述学生端授课模块、考试模块和历史数据模块的信息交互端口连接有学生端子系统运行模块，学生端子系统运行模块的信息提取端口与组织信息数据库连接。
[0012]
优选的，所述系统管理子系统包括与认证授权模块的信息输出端口分别连接的功能模块管理模块、考试组织管理模块、角色管理模块、操作日志管理模块和操作日志数据库，所述功能模块管理模块、考试组织管理模块、角色管理模块和操作日志管理模块的信息输入端口和输出端口连接有系统管理端子系统运行模块，系统管理端子系统运行模块的信息输入端口和输出端口分别与各功能模块连接。
[0013]
优选的，还包括网关，学校管理端子系统运行模块的信息输出端口与网关连接，教师端授课模块的信息输入端口和输出端口与网关连接，教师端子系统运行模块的信息输入端口和输出端口与网关连接，学生端子系统运行模块的信息输入端口和输出端口与网关连接。
[0014]
优选的，还包括与网关连接的学校管理终端、教师终端、学生终端和系统管理终端。
[0015]
优选的，所述教师端子系统运行模块的信息输出端口连接有监考模块，监考模块的信息输入端口和输出端口与网关连接，所述学生端子系统运行模块的信息交互端口连接有人脸识别及摄像模块。
[0016]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0017]
1、本发明应用分布式微服务的框架，将考试系统分为若干个微服务子系统，包括认证授权管理服务、学校管理服务、教师管理服务、学生管理服务和满足系统管理服务等，避免大量考生同时使用考试系统造成系统流量激增而导致系统卡顿、崩溃等现象的发生，能够适用于线上考试系统流程中复杂多变的高并发情况。
[0018]
2、本发明通过授课、出卷、监考的设置，能够做到“教考合一”与“教考分离”混合模式，可由用户自行选择，从“以人为本”的教学理念出发，最大限度地为不同的角色添加个性化功能定制服务，增添适合教学关系的个性化功能，使得教学过程变的富有创新性。
[0019]
3、本发明采用人脸识别算法对考试中的学生进行监控，如果摄像头长时间未检测到人脸或者人脸识别错误，则会提示警告，杜绝线上考试学生作弊、相互交流等现象，提高
考试的公平性。
附图说明
[0020]
图1为本发明基于微服务架构的人脸识别线上考试系统的整体框架图；
[0021]
图2为本发明学校管理子系统的框架图；
[0022]
图3为本发明教师管理子系统的框架图；
[0023]
图4为本发明学生管理子系统的框架图；
[0024]
图5为本发明系统管理子系统的框架图；
[0025]
图中：1、学校管理终端；2、教师终端；3、网关；4、登录模块；5、学生终端；6、系统管理终端；
[0026]
7、系统管理子系统；70、功能模块管理模块；71、考试组织管理模块； 72、角色管理模块；73、操作日志管理模块；74、操作日志数据库；75、系统管理端子系统运行模块；
[0027]
8、角色申请模块；
[0028]
9、学生管理子系统；90、学生端授课模块；91、考试模块；92、人脸识别及摄像模块；93、历史数据模块；94、学生端子系统运行模块；
[0029]
10、认证授权模块；
[0030]
11、教师管理子系统；110、考试试题数据库；111、教师端子系统运行模块；112、教师角色选择模块；113、考试待批阅数据库；114、教师批阅模块；115、考试结果统计模块；116、考试参数设置模块；117、考试题目数据库；118、考试试卷模式选择模块；119、出卷模块；1190、监考模块；1191、教师端授课模块；
[0031]
12、学校管理子系统；120、教师信息录入模块；121、学生信息录入模块；122、学校组织信息录入模块；123、学校人员使用信息查询模块；124、组织信息数据库；125、学校管理端子系统运行模块；
[0032]
13、角色权限数据库；14、用户角色数据库；15、用户数据库；16、注册模块。
具体实施方式
[0033]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034]
实施例1
[0035]
请参阅图1-5，本发明提供以下技术方案：一种基于微服务架构的人脸识别线上考试系统，包括：登录模块4，登录模块4的信息输入和输出端口连接有注册模块16，登录模块4的信息输出端口连接有认证授权模块10，认证授权模块10的信息提取端口分别连接有用户数据库15、用户角色数据库14和角色权限数据库13，认证授权模块10的信息输出端口分别连接有角色申请模块 8、教师管理子系统11、学生管理子系统9和系统管理子系统7，认证授权模块10的信息输入端口和输出端口学校管理子系统12，角色申请模块8的信息输出端口与系统管理子系统7连接，学校管理子系统12的信息输出端口与用户角色数据库14、用户数据库15和认证授权模块10连接，教师管理子系统 11的信息提取端口与学校管理子系统12
连接，学生管理子系统9的信息提取端口与学校管理子系统12连接，学生管理子系统9的信息交互端口与教师管理子系统11连接，系统管理子系统7与系统各功能模块连接。
[0036]
具体的，学校管理子系统12包括与认证授权模块10的信息输出端口分别连接的教师信息录入模块120、学生信息录入模块121、学校组织信息录入模块122和学校人员使用信息查询模块123，教师信息录入模块120、学生信息录入模块121、学校组织信息录入模块122和学校人员使用信息查询模块123 的信息输出端口连接有学校管理端子系统运行模块125，学校管理端子系统运行模块125的信息输出端口与用户角色数据库14和用户数据库15连接，学校管理端子系统运行模块125的信息输入端口和信息输出端口连接有组织信息数据库124，学校管理端子系统运行模块125的信息输出端口与认证授权模块10 连接，认证授权模块10的信息提取端口与系统管理子系统7连接。
[0037]
具体的，教师管理子系统11包括与认证授权模块10的信息输出端口连接的教师角色选择模块112，教师角色选择模块112的信息输出端口连接有教师端子系统运行模块111，教师端子系统运行模块111的信息提取端口与组织信息数据库124连接，教师端子系统运行模块111的信息输出端口分别连接有教师端授课模块1191、考试试卷模式选择模块118和考试参数设置模块116，考试试卷模式选择模块118的信息输出端口分别连接有出卷模块119和考试题目数据库117，出卷模块119、考试题目数据库117和考试参数设置模块116的信息输出端口与教师端子系统运行模块111连接，教师端子系统运行模块111 的信息输出端口分别连接有考试试题数据库110、考试待批阅数据库113、教师批阅模块114和考试结果统计模块115，教师批阅模块114的信息提取端口与考试待批阅数据库113连接，考试结果统计模块115的信息提取端口与教师批阅模块114连接。
[0038]
具体的，学生管理子系统9包括与认证授权模块10的信息输出端口分别连接的学生端授课模块90、考试模块91和历史数据模块93，学生端授课模块 90、考试模块91和历史数据模块93的信息交互端口连接有学生端子系统运行模块94，学生端子系统运行模块94的信息提取端口与组织信息数据库124连接。
[0039]
具体的，系统管理子系统7包括与认证授权模块10的信息输出端口分别连接的功能模块管理模块70、考试组织管理模块71、角色管理模块72、操作日志管理模块73和操作日志数据库74，功能模块管理模块70、考试组织管理模块71、角色管理模块72和操作日志管理模块73的信息输入端口和输出端口连接有系统管理端子系统运行模块75，系统管理端子系统运行模块75的信息输入端口和输出端口分别与各功能模块连接。
[0040]
具体的，还包括网关3，学校管理端子系统运行模块125的信息输出端口与网关3连接，教师端授课模块1191的信息输入端口和输出端口与网关3连接，教师端子系统运行模块111的信息输入端口和输出端口与网关3连接，学生端子系统运行模块94的信息输入端口和输出端口与网关3连接。
[0041]
具体的，还包括与网关3连接的学校管理终端1、教师终端2、学生终端5 和系统管理终端6。
[0042]
本实施例的工作原理：
[0043]
若学校管理终端1为初次登录，登录模块4自动跳转至注册模块16，学校管理终端1进行系统注册，注册的信息传输至认证授权模块10，认证授权模块 10提取用户数据库15、用户角色数据库14和角色权限数据库13内的数据进行认证，认证结果为无，则触发角色申
请模块8，学校管理者通过角色申请模块8进行学校管理者角色申请，申请信息传输至系统管理端子系统运行模块 75，系统管理端子系统运行模块75将申请信息传输至角色管理模块72，系统管理终端6登录并经认证后，提取角色管理模块72内的角色申请信息进行核实，并在核实成功后，将其信息添加至用户数据库15和用户角色数据库14 内；
[0044]
若学校管理终端1不为初次登录，通过登录模块4进行登录，登录信息传输至认证授权模块10，认证授权模块10提取用户数据库15、用户角色数据库 14和角色权限数据库13内的数据进行认证，认证结果为学校管理员，则自动跳转至教师信息录入模块120、学生信息录入模块121、学校组织信息录入模块122和学校人员使用信息查询模块123界面，学校管理者可通过教师信息录入模块120录入教师的信息(包括教师所属学校、身份证号、初始登录密码、所授课班级等)，通过学生信息录入模块121录入学生的信息(包括学生所属学校、身份证号、初始登录密码、所在班级等)，录入的教师信息和学生信息添加至用户数据库15和用户角色数据库14内，通过学校组织信息录入模块 122录入学校组织的线上授课、线上授课教师、线上考试、线上出卷教师、线上监考教师等信息，录入的信息添加至组织信息数据库124，通过学校人员使用信息查询模块123输入所需了解的教师或学生的使用记录，学校管理端子系统运行模块125将学校管理者的信息传输至认证授权模块10进行所属学校认证，并在认证成功后提取操作日志数据库74内的相关学校、相关教师或学生的操作日志进行查看；
[0045]
组织信息数据库124内的信息被录入后，学校管理端子系统运行模块125 会通过网关3将学校组织的授课或考试信息发送至对应的教师终端2和学生终端5上；
[0046]
组织信息数据库124内的授课时间到，学校管理端子系统运行模块125会通过网关3将学校组织的授课信息发送至对应的教师终端2和学生终端5上，教师终端2通过身份证号和初始密码进行登录，认证成功后，自动跳转至教师角色选择模块112，教师通过教师角色选择模块112选择授课教师，教师角色选择模块112将选择结果传输至教师端子系统运行模块111，教师端子系统运行模块111提取组织信息数据库124内的信息进行核对，并在核对成功后进入教师端授课模块1191，同时学生终端5通过身份证号和初始密码进行登录，认证成功后，自动跳转至学生端授课模块90，教师端授课模块1191与学生端授课模块90连通，实现授课；
[0047]
组织信息数据库124内的考试时间被录入后，学校管理端子系统运行模块 125会通过网关3将学校组织的考试信息发送至对应的出卷教师终端2上，出卷教师终端2通过身份证号和初始密码进行登录，认证成功后，自动跳转至教师角色选择模块112，教师根据收到考试信息通过教师角色选择模块112选择出卷教师，教师端子系统运行模块111自动跳转至考试试卷模式选择模块118，出卷教师根据出卷需求选择手动组卷或智能组卷，若选择手动组卷，则跳转至出卷模块119，出卷教师进行出卷，若选择智能组卷，则自动跳转至考试题目数据库117进行智能组卷，手动组卷或智能组卷完成后，试卷数据传输至考试试题数据库110进行保存，同时跳转至考试参数设置模块116进行考试参数设置(包括考试发放对象、考试时间、答题时长、限时进入、限时提交、考试批次、考试场次、考试通知发放等参数)，设置的参数传输至考试试题数据库110进行保存；
[0048]
组织信息数据库124和考试试题数据库110内的考试时间到，学校管理端子系统运行模块125会通过网关3将学校组织的考试信息发送至对应的考试学生终端5上，考试学生
终端5通过身份证号和初始密码进行登录，认证成功后，自动跳转至考试模块91，同时教师端子系统运行模块111会通过网关3将考试试题发送至对应的考试模块91上，实现考试；
[0049]
考试试题数据库110内的考试时间到，考试试卷数据会通过网关3传输至教师端子系统运行模块111，教师端子系统运行模块111将试卷数据传输至考试待批阅数据库113进行保存；
[0050]
出卷教师按照上述方法进行登录验证，教师端子系统运行模块111触发教师批阅模块114，出卷教师通过教师批阅模块114提取并批阅试卷，并将批阅结果传输至考试结果统计模块115进行统计，统计后的结果通过网关3传输至各对应考试学生的历史数据模块93上，等待学生查询。
[0051]
实施例2
[0052]
本实施例较实施例1的不同之处在于：
[0053]
具体的，教师端子系统运行模块111的信息输出端口连接有监考模块 1190，监考模块1190的信息输入端口和输出端口与网关3连接，学生端子系统运行模块94的信息交互端口连接有人脸识别及摄像模块92。
[0054]
本实施例的工作原理：
[0055]
考试前，同考试参数设置模块116进行考试防作弊参数的设置；
[0056]
考试时间到，监考教师按照上述方法登录并认证，成功跳转至监考模块 1190，同时教师端子系统运行模块111通过与学生端子系统运行模块94的配合打开人脸识别及摄像模块92，对考试学生进行人脸识别以及摄像，实现监考，防止作弊。
[0057]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。