加强考试管理-利用指纹识别技术防范替考作弊初探.doc

加强考试管理，利用指纹识别技术防范替考作弊初探

摘要：指纹识别由于具有唯一性、可靠性，在安全领域得到了广泛的应用。本文从分析当前教育考试中存在的诸多舞弊现象出发，说明了利用高科技手段防范考试舞弊的必要性。通过介绍指纹识别技术的历史、现状和发展情况及在实际应用方面的情况，发现指纹识别存在不可抵赖性，应用在考试管理中防范“硬替考”是非常好的手段，并根据指纹识别的原理说明了其在考试管理工作应用的可行性和可靠性。同时，结合我办二个实际案例的实际使用情况介绍了指纹识别在现在考试管理中应用存在的实际问题。
关键词：考试管理；指纹识别；指纹特征；

一、当前考试存在的舞弊现象及应对措施
当前，教育考试已经成为我国国家考试的主体，其管理水平和考试质量也在日益提高，较好地履行了为国家选才的职责。但是，也应该看到，舞弊是影响考试考试质量的主要因素之一。而且，随着现代科技的广泛应用，舞弊的手段也在不断翻新，从过去的夹带小抄、考场上传递纸条、左顾右盼发展到现在的利用高科技手段协助作弊。试题的泄密、枪手替考等事件也屡屡发生。近年来全国各类的考试中存在的舞弊现象也屡见报端，每逢一类考试进行或结束之后，各类媒体频繁报道考试中的各种违纪现象也成为了一道“独特的风景”。在这些违纪舞弊事件，仍然是替考事件最抢人眼球。特别是最近披露的几起高考舞弊案更是成为了社会关注的焦点，而且，涉案的人员广泛，手段恶劣，组织化程度高，都是前所没有的。这些案件的发生严重影响了教育考试的公信力，产生了严重的社会影响。
导致考试舞弊现象的原因是各种各样的。一是受社会不良风气的影响，一些考生家长“望子成龙”、“望女成凤”，不惜利用自己的职权、金钱、关系等直接或间接参与考试作弊；二是如今的社会心理对考试作弊有所宽容也不容忽视，对于学生在一些考试中的作弊行为，很多人不再认为舞弊是一种可耻的行为，反而认为可以理解，情有可原，诸如“学生作弊，家长求情：看在都有孩子情面上，请网开一面”。三是处罚力度太轻，惩罚的威慑力不大，考生作弊成本不高，与作弊成功的诱惑比起来，作弊失败的被惩罚结果则显得不痛不痒，故很难有效减少考试舞弊行为。再者，作为肩负国家考试监考重任的教师队伍也越来越受到外部社会的影响和蜕化变质，监考时监外不监内，懈于对考生身份的鉴别和考场秩序的维护，甚至和考生一致 应付外界的巡查和监督，而个别监考人员违纪违法的依据难以掌握和量化，以致于权大而责轻。
考试作弊践踏了社会的诚信理念，加剧了社会的信用危机。再者作弊现象的泛滥助长了部分学生不劳而获、投机取巧的心理，对那些积极上进的学生则是一个沉重的打击，严重阻碍着教育的健康发展。
作为一个国家，对此必须采取应对措施。首先，要争取早日在全社会建立健全诚信体制。其次要建立健全相应的法制体系，通过立法和司法的手段治理考试舞弊现象，可以在一定程度上缓解每况愈下的社会信用危机，重塑公平竞争、诚实信用的考场新形象。另一方面，作为国家教育考试管理部门必须建立和加强考试技术防范体系，使其由原来没有想过作弊，到想作弊也不敢也不能作弊，这是一个随着时代的变化，加强考试管理的一个趋势和方向。
在考试作弊中影响最大、性质最恶劣的莫过于替考，如何防范替考现象的发生，笔者认为一是我们要加大惩罚力度，引起全社会足够的重视，使作考生不敢作弊，二是要加强报名资格的审查，杜绝替考于源头；三是要加强对监考教师队伍的教育和管理，四是要提高技术防范的力度，建立技术防范体系，使之不能进行作弊。
现在考生身份的识别，主要是由监考教师对其本人像貌与其准考证、身份证件、座次表进行人为核对以确认是否为考生本人，但考生准考证、证件可以造假，监考教师可以被考生“收买”而不过问，那么我们能否找到一种技术规范，确定考生身份唯一性和进考场时的必需性，否则不能进入考场考试呢？
二、指纹识别技术的概念、原理
由于人体的身体特征具有不可复制的特点，人们把目光转向了生物识别技术，希望可以籍此技术来应付现行考试系统安全所面临的的挑战。要把人体的特证用于身份识别，这些特征必须具有唯一性、稳定性和不可抵赖性。研究和经验表明，人的指纹、掌纹、面孔、发音、虹膜、视网膜、骨架等都具有唯一性和稳定性的特征，即每个人的这些特征都与别人不同、且终生不变，因此就可以据此识别人的身份。基于这些特征，发展了指纹识别、面部识别、发音识别等多种生物识别技术，目前许多技术都己经成熟并得以应用，其中的指纹识别技术更是生物识别技术的热点，它是目前最成熟、最可接受的一种生物特征识别技术
2.1指纹识别技术的定义
指纹识别技术是通过取像设备读取指纹图像，然后用计算机识别软件提取指纹的特征数据，最后通过匹配识别算法得到识别结果，以确定指纹所有人身份的生物特征识别技术。它主要涉及指纹图像采集、指纹图像处理、特征提取、保存数据、特征值的比对与匹配等过程。
2.2指纹识别技术的原理
指纹皮肤的纹路在图案、断点和交叉点上各不相同，也就是说，是唯一的。依靠这种唯一性，我们就可以把一个人同他的指纹对应起来，通过比较他的指纹和预先保存的指纹进行比较，就可以验证他的真实身份。
三、指纹识别技术的发展和现状
人们使用指纹进行个人身份鉴定已经有很长的历史。早在公元前650 年，唐代作家贾公秀在其作品中就着重提到了指纹是确认个人身份的方法。我国将指纹应用于民间契约及断案有着悠久的历史，但是由于缺乏专门性研究，未能将指纹识别技术上升为一门科学。现代指纹识别起源于16世纪后期，苏格兰医生1880年首次在英国发表论文，指出指纹人各不同，恒久不变，并利用现场指纹来鉴定罪犯。 接着后人对指纹进行了系统地研究，并提出了指纹细节特征分类，将指纹分为斗、箕、弧三大类，使指纹识别应用进入了一个崭新的时期。 随后建立的指纹分类系统相继被西方各国采用，指纹识别应用正式走上了科学化道路. 随着电子计算机的出现，采集技术的发展以及对指纹识别的研究，人们逐渐将人工的指纹识别向指纹自动识别，美国最早于1963 年首先开展有关软件的研制，于1975 年成功推出第一个商业化系统。我国也在80 年代初对指纹识别展开研究。 伴随着计算机技术和信息处理与识别技术的不断进步，指纹识别技术得到了迅猛的发展，现以成为最成熟、最可接受的一种生物特征识别技术，是可在公安、网络管理、银行、医疗社保、身份鉴定、电子门禁等诸多领域广泛深入应用的技术。
四、指纹识别工作流程和分类
指纹识别技术工作流程需要三个基本步骤：指纹图像的采集和预处理；指纹特征提取与数据存贮；指纹特征比对。其工作流程如下：
指纹图像输入
指纹图像增强
指纹图像特征
指纹特征数据库
指纹图像输入
指纹图像增强
指纹图像特征
指纹图像匹配
指纹图像匹配结果

指纹识别技术工作可分为两类：即验证和辨识。 验证就是通过把一个现场采集到的指纹与一个己经登记的指纹进行一对一的比对，来确认身份的过程。辨识则是把现场采集到的指纹同指纹数据厍中的指纹逐一对比，从中找出与现场指纹相匹配的指纹。也叫“一对多匹配”。
五、指纹识别在考试中应用研究
1、可行性
考生在报名资格审查通过后，在采集其基本信息时，采集其某手指特定指纹，并输入指纹库，其指纹库与与其姓名、标识等数据要一一对应建立联接，当考生考试编场后其指纹库和基本信息以考场为单位进行划分，形成一个个相对独立的完整系统，就象考勤一样。每场考试，考生在进场时通过指纹进行考勤进入考场，通过所采集的指纹与原指纹库进行辨识和验证，若考生的指纹不在此考场的指纹数据库中则不得进场考试，每次采集指纹时均记录时间，随后或实时输入到整个考区数据系统中，这样就防止考生冒名顶替、监考教师监考不力等一系列问题。在指纹识别技术的发展的今天，这无论在理论上还是技术上均是可行的。
2、可靠性
指纹识别系统的特定应用的重要衡量标志是识别率。指纹识别技术已日渐成熟，图像处理及模式识别界认为指纹自动识别技术（AFIS）已经得到很好的解决，识别率可达到99.99%，这为指纹识别技术的实际应用提供了可靠保证。
3、我市两次利用指纹识别防范替考的实际应用及出现的问题
为加强考试考场的管理，利用技术手段防止考场“硬替考”现象的发生，我市招办在2005年曾购买了一批指纹采集识别仪和相应的软件，打算在2006年全国研究生统一考试中使用指纹验证防范考生替考。在2005年11月10日—14日现场确认期间采集了所有报考考生的指纹信息，准备在考试期间考生入场时验证指纹。由于在历来的考试中这种尝试还是第一次，没有任何的经验可以借鉴，不敢保证这种方案的成功率。为了保证考试的顺利进行， 2005年12月中旬我办在商丘师范学院集中了该校中所有报考的考生进行入场试验，结果发现入场的效率较低，不能保证所有考生在有限的时间内准时进入考场，而且在验证时拒判率和误判率比较高。试验失败，经过分析造成这种情况的原因可能有几种情况：①设备原因。由于购买的是成品，无法判断其算法是否达到技术要求，或在采集指纹时成像质量不高，造成在验证指纹时准确度下降。在设备使用时间较长时，由于汗渍、灰尘等造成设备表面污秽，成像受到影响。②人为原因。监考教师和考生可能存在抵触情绪，在检验时人为的制造问题或人为损坏其系统，不配合工作，比如用力过重或过轻、故意放错手指、故意耽误时间等等。
2007年我办再次尝试使用指纹识别技术，吸取上次失败的教训，我办经过实地考察，我办与国内最大一家具有指纹识别核心技术专利的一家生物特征活体识别公司（曾中标民政部项目，拥有900万人指纹库）签订了合同意向。我方要求是：在报名时全部采集指纹，要求准确第一，速度需保证每分钟2～3人次，在考试识别时要能达到考前15分钟验证150人次并保证识别率达到99.99%，在数据接口上能保证与我们考试数据进行联接，程序上方便使用。但在实际过程中，公司要求先付前期费用，而且在实际采集指纹时，采集程序无法与我们数据进行对接，采集指纹速度不能保障每分钟1人，在测试识别时，识别率是可以，但每分钟仅能3～5人，公司答应提供的便携式识别仪目前没有样品，且价格昂贵，这次探索尝试又宣告失败。分析原因可能有这几个方面：①指纹识别技术核心我们不掌握，只能由公司进行研发，而公司对考试管理方面研发投入不够，②研发费用高，设备（便携式识别仪）单价太高，我们现实无法满足每场配备，③识别算法有待改进，尤其是联网识别。
六、结论
为了维护国家统一考试的权威性、公平公正，为了重塑公平竞争、诚实信用的考场新形象，我们要坚决制止考试违规作弊行为，杜绝考场替考现象的发生，我们不仅要加强对涉考人员的教育，加强考试各个环节的组织管理，我们更需要信心和决心利用现代先进的科学技术来建立一道技术防范的钢铁长城。指纹自动识别技术的发展为我们提供了一个很好的支持，为我们指明了一个方向，虽然指纹自动识别技术在实际应用上仍然存在许多尚未解决的难题。但随着国家的重视，指纹识别公司对这方面的研发投入，更方便更廉价的指纹输入识别设备的出现，能适应联网在线指纹自动识别系统的应用算法的进一步改进，计算能力更强更廉价的硬件以及互联网的广泛应用而进一步拓宽其应用！相信指纹自动识别技术在考试管理上的普及应用指日可待。

参考文献：
1． 刘旭，田捷《自动指纹识别算法在嵌入式系统上的实现》
2． 戴平阳 《指纹识别技术研究进展》
3． 任群，张晓鹏，田捷《指纹图像质量自动评测方法》
4． 卢朝阳，张岗山，刘琳《指纹识别系统性能评价方法》
5． 网摘《指纹识别的基本原理》
6． 网摘《指纹识别系统及其应用》

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