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基于Excel深層應(yīng)用的考試和閱卷系統(tǒng)

2015-05-30 10:48:04劉凌波劉蘇淮
軟件工程 2015年3期

劉凌波 劉蘇淮

摘 要:針對Excel在經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)中的深層應(yīng)用課程開發(fā)了相應(yīng)的考試和閱卷系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了試題管理、自動組卷、自動閱卷、試卷分析的過程,特別是解決了操作題的閱卷環(huán)節(jié),使考試過程更加公平、公正,減少了教師的工作量,提高了工作效率。

關(guān)鍵詞:Excel;考試管理;自動閱卷;VBA

中圖分類號:TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B/A

1 引言(Introduction)

Excel是Office軟件包的組件之一,具有數(shù)據(jù)收集、分析處理、圖表設(shè)計(jì)等諸多功能,我們在日常生活和辦公中常常只用到Excel最基本的功能,如:數(shù)據(jù)輸入、格式設(shè)置、函數(shù)計(jì)算、排序篩選等。實(shí)際上,Excel還具有數(shù)據(jù)分析的強(qiáng)大功能,如投資決策分析、經(jīng)濟(jì)訂貨量模型分析、最優(yōu)化問題分析、時(shí)間序列預(yù)測和回歸分析等,這些分析工具經(jīng)常運(yùn)用在經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)、金融會計(jì)、生產(chǎn)管理、營銷物流等各領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計(jì),80%的全球500強(qiáng)企業(yè)都在工作中使用到了Excel的這些深層應(yīng)用功能。

在財(cái)經(jīng)類院校中,為經(jīng)管類的學(xué)生開設(shè)的有關(guān)Excel深層應(yīng)用的課程,講授的就是Excel在經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域中常用的這些分析處理功能,這也是財(cái)經(jīng)類院校學(xué)生一門重要的基礎(chǔ)課程。為了能夠更好地對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行檢測,能夠真正考核出學(xué)生的實(shí)踐操作能力,減少人為判卷失誤,提高考試的公正性和公平性,減輕教師的工作量,根據(jù)課程發(fā)展和教學(xué)需要,研究和實(shí)現(xiàn)了基于該課程的考試和閱卷系統(tǒng)[1]。

2 設(shè)計(jì)思想(Design philosophy)

本系統(tǒng)開發(fā)主要分為:后臺數(shù)據(jù)庫、前臺管理界面和閱卷系統(tǒng)三部分。題型分為:單項(xiàng)選擇題和操作題。能夠根據(jù)組卷方案要求,按照題目難易程度的不同和各章節(jié)題目數(shù)量的不同,自動組成一份試卷,并監(jiān)管整個(gè)考試過程,對考試后的答卷自動閱卷批閱出考試成績,最后可根據(jù)考試成績按照整體或班級等不同角度進(jìn)行成績分析。

考試系統(tǒng)還借鑒了全國計(jì)算機(jī)二級考試的經(jīng)驗(yàn),為有效避免單項(xiàng)選擇題考試過程中的作弊行為,在考試時(shí)首先進(jìn)行單項(xiàng)選擇題的考試,這時(shí)屏蔽了計(jì)算機(jī)中其他應(yīng)用程序的使用,并且只能使用鼠標(biāo)進(jìn)行選項(xiàng)的選擇。一旦結(jié)束單項(xiàng)選擇題的答題進(jìn)入操作題時(shí),將提示學(xué)生不能再次回到單項(xiàng)選擇題的答題狀態(tài)。

考試和閱卷系統(tǒng)采用C#、SQL Server和VBA作為開發(fā)工具。

2.1 C#—考試過程管理

在考試過程中的試卷管理、組卷過程、監(jiān)考過程等采用C#語言實(shí)現(xiàn),C#是由C和C++衍生出來的面向?qū)ο蟮木幊陶Z言,繼承了它們的強(qiáng)大功能,既可以通過可視化操作,又具有安全穩(wěn)定、運(yùn)行高效的特點(diǎn),是.NET開發(fā)的首選語言。

2.2 SQL Server—數(shù)據(jù)庫管理

在系統(tǒng)中需要對學(xué)生信息、試卷信息、組卷要求等建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲和管理。SQL Server是一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),具有可伸縮性好、安全性高、軟件集成度高等優(yōu)點(diǎn)。

2.3 VBA—閱卷子系統(tǒng)

操作題的閱卷過程是采用Office內(nèi)嵌的VBA編程的方式實(shí)現(xiàn)的,對每一道題編寫相應(yīng)的閱卷代碼。VBA(Visual Basic for Applications)是Visual Basic編程語言的一個(gè)子集,對于Microsoft Office軟件包中的Word、Excel、PowerPoint和Access等軟件都可以通過VBA進(jìn)一步開發(fā)更加高效的應(yīng)用[2]。

3 系統(tǒng)功能(System function)

該系統(tǒng)分為兩部分:考試管理子系統(tǒng)和閱卷子系統(tǒng)。其中,考試管理子系統(tǒng)包括:考生管理、組卷管理、監(jiān)考管理、閱卷管理等;閱卷子系統(tǒng)根據(jù)考試內(nèi)容的不同分為:Excel基礎(chǔ)知識、圖表制作、投資決策分析、經(jīng)濟(jì)訂貨量模型分析、最優(yōu)化問題分析、時(shí)間序列預(yù)測和回歸分析等。

系統(tǒng)總體功能圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體功能圖

Fig.1 The system function diagram

4 主要功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(Design and implementation

of the main function)

4.1 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)

考試與閱卷系統(tǒng)的核心是數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)中采用SQL Server作為后臺數(shù)據(jù)庫,主要設(shè)計(jì)了學(xué)生表、教師表、單項(xiàng)選擇題表、操作題表、組卷方案表和成績表等。

學(xué)生表:包括學(xué)生的學(xué)號、姓名、班級、任課教師等信息。

教師表:包括教師的編號、姓名、口令等。

單項(xiàng)選擇題表:該表中包括試題編號、章節(jié)號、知識點(diǎn)編號、難易程度、試題題干、選擇項(xiàng)1、選擇項(xiàng)2、選擇項(xiàng)3、選擇項(xiàng)4、標(biāo)準(zhǔn)答案、標(biāo)記狀態(tài)等信息。

操作題表:包括試題編號、章節(jié)號、知識點(diǎn)編號、難易程度、操作題題目、閱卷代碼編號、標(biāo)記狀態(tài)等信息。

組卷方案表:包括方案編號、總題量、單項(xiàng)選擇題數(shù)量、操作題數(shù)量、較難題目比例、中等難度題目比例、較易難度題目比例等信息。

成績表:包括學(xué)生學(xué)號、單項(xiàng)選擇題成績、操作題成績和總分等信息。

在這些數(shù)據(jù)庫表的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)其他考試和閱卷管理的功能。

4.2 閱卷過程的設(shè)計(jì)

自動閱卷功能能夠大大減少教師工作量,并且減少出錯(cuò)和人為主觀錯(cuò)誤??碱}閱卷中單項(xiàng)選擇題的閱卷技術(shù)較為成熟,難點(diǎn)在于操作題的自動閱卷,操作題知識點(diǎn)繁多,學(xué)生操作過程千差萬別,這時(shí)參考答案就不能太絕對,對可能正確的操作答案需要考慮周全,對記錄下的學(xué)生的操作結(jié)果分情況判斷給分。操作題的閱卷過程采用VBA編碼實(shí)現(xiàn)[3,4]。

相比較于Excel的基本操作,Excel在經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用就需要挖掘VBA的深層功能,如:圖表控件、模擬運(yùn)算表、投資決策函數(shù)、規(guī)劃求解工具、移動平均和指數(shù)平滑分析工具、回歸預(yù)測分析工具等。

以下是在對最優(yōu)化問題進(jìn)行規(guī)劃求解時(shí)的相關(guān)代碼:

If Len(SolverGet(TypeNum:=1))>0 Then

yTemp=SolverGet(TypeNum:=1)'"設(shè)置目標(biāo)單元格"框中的引用

If Mid(yTemp,InStr(yTemp,"!")+1)="$D$13"Then Scord=Scord+1

'判斷目標(biāo)單元格的值

If SolverGet(TypeNum:=2)="2"Then Scord=Scord+1

'"可變單元格"框中的引用

yTemp=SolverGet(TypeNum:=4)

If Mid(yTemp,InStr(yTemp,"!")+1)="$D$8:$E$9" Then Scord=Scord+2

iNum=0

For i=1 To SolverGet(5)

Temp6=SolverGet(TypeNum:=6)(i)'由約束條件左邊構(gòu)成的文本形式的數(shù)組

Temp7=SolverGet(TypeNum:=7)(i)'對應(yīng)于約束條件關(guān)系的數(shù)字?jǐn)?shù)組

Temp8=SolverGet(TypeNum:=8)(i)'由約束條件右邊構(gòu)成的文本形式的數(shù)組

If Mid(Temp6,InStr(Temp6,"!")+1)="$D$10:$E$10" And Temp7=2 _

And Mid(Temp8,InStr(Temp8,"!")+1)="$D$11:$E$11"Then

iNum=iNum+1

End If

……

Next i

If iNum>0 Then Scord=Scord+iNum*2

If iSign=True Or SolverGet(20)=True Then Scord=Scord+1'設(shè)置可變單元格非負(fù)的約束條件

End If

4.3 試卷分析的設(shè)計(jì)

考試結(jié)束后能夠?qū)崿F(xiàn)試卷和試題的自動分析,包括:

(1)學(xué)生成績分類:將學(xué)生成績按照班級分類、按照任課教師分類。

(2)各班成績分析:應(yīng)考人數(shù)、實(shí)考人數(shù)、缺考人數(shù)、最高分、最低分、平均分、標(biāo)準(zhǔn)差、各分?jǐn)?shù)段人數(shù)比例、各種題型的得分率等。

(3)試題分析:試題庫中各試題抽題率、得分率最高的題目、得分率最低的題目、各難度題目的平均分等。

5 改進(jìn)方向(Improvement direction)

本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動考試和自動閱卷過程,也受到了廣大教師和學(xué)生的歡迎,但仍在以下問題上需要進(jìn)一步改進(jìn):①以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)建立本課程的在線考試系統(tǒng),使學(xué)生能夠通過網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)和測試,提高教學(xué)質(zhì)量。②進(jìn)一步優(yōu)化組卷方案,使每一份試卷更加科學(xué)合理、難易程度相當(dāng)。

6 結(jié)論(Conclusion)

Excel基本功能的閱卷系統(tǒng)較為常見,但Excel在經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)與分析領(lǐng)域的深層應(yīng)用的閱卷系統(tǒng)還很少。本文闡述了基于Excel深層功能的考試和閱卷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),本系統(tǒng)已在我校期末考試中得到應(yīng)用,考試過程管理穩(wěn)定有序、閱卷過程準(zhǔn)確合理,使用效果良好。

參考文獻(xiàn)(References)

[1] 張亞敏,史素娟.計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用,2012,(01):146-147.

[2] 蘇子偉.如何在Excel中使用VBA編程[J].軟件工程師,2014,183(01):56-58.

[3] 程敏,胡寶清.計(jì)算機(jī)考試系統(tǒng)智能閱卷的算法[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,(04):569-571.

[4] 宗德才.操作題自動評分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2010,(05):1156-1160.

作者簡介:

劉凌波(1973-),女,碩士,副教授.研究領(lǐng)域:計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)與應(yīng)用.

劉蘇淮(1980-),男,碩士,實(shí)驗(yàn)員.研究領(lǐng)域:計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)與應(yīng)用.

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