Flask下的計(jì)算機(jī)公共課智能題庫設(shè)計(jì)

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摘要：本智能題庫系統(tǒng)是面向計(jì)算機(jī)公共課的日常教學(xué)工作的，根據(jù)計(jì)算機(jī)系列公共課程的特點(diǎn)與用戶需求，將日常教學(xué)工作中學(xué)生考勤、作業(yè)納入系統(tǒng)管理中，全面記載日常教學(xué)工作中的各種考核分?jǐn)?shù)，以便于期末教學(xué)總結(jié)時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。系統(tǒng)是基于Python的flask微框架和MySQL開發(fā)的，實(shí)際使用中提升了教學(xué)質(zhì)量及教學(xué)工作者的工作效率。

關(guān)鍵詞：Flask；計(jì)算機(jī)公共課；智能題庫

實(shí)際教學(xué)中，大多數(shù)計(jì)算機(jī)公共系列課程的教師選擇考勤、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)來構(gòu)成平時(shí)成績的組成部分。公共計(jì)算機(jī)系列課程開課班級(jí)眾多，課程內(nèi)容操作性很強(qiáng)，因而在公共計(jì)算機(jī)系列課程教學(xué)中平時(shí)成績考核工作存在如下的問題：1）教師工作重心與考核數(shù)據(jù)的關(guān)系教師的工作重心是教學(xué)，是知識(shí)的傳承與思維方式的啟迪。通過對(duì)學(xué)生的成績考核可以很好地發(fā)現(xiàn)教學(xué)工作中的問題和不足，但是占據(jù)教師時(shí)間和精力比重最大的工作，應(yīng)該是“本源性教學(xué)工作”而非“學(xué)生成績考核”。目前我校公共計(jì)算機(jī)系列課程的課堂考勤采用的是教師或者班級(jí)學(xué)習(xí)委員人工點(diǎn)名，由教師人工進(jìn)行記載。學(xué)生們在學(xué)習(xí)過程中的課堂上操作性實(shí)驗(yàn)作業(yè)均由教師在課堂上人工評(píng)閱，耗時(shí)耗力。而對(duì)于布置的課后的操作性實(shí)驗(yàn)作業(yè)，很多學(xué)生是復(fù)制其他同學(xué)的作業(yè)以敷衍老師。2）教學(xué)的本源與形式之間的關(guān)系本科教學(xué)的“工作留痕”是“第三方”進(jìn)行“事后監(jiān)督”的基礎(chǔ)，這就意味著高校教師需要在“本源性教學(xué)工作”和“留痕工作”之間尋求平衡。由于開課班級(jí)較多，每學(xué)期期末公共計(jì)算機(jī)系列課程的教師們都要花費(fèi)大量時(shí)間去計(jì)算班級(jí)學(xué)生的各項(xiàng)平時(shí)成績，制作紙質(zhì)的教學(xué)檔案材料，花費(fèi)了大量的人力物力去實(shí)現(xiàn)教學(xué)的留痕工作，對(duì)教師的精力造成了很大的浪費(fèi)。

1需求分析

本智能題庫系統(tǒng)是面向計(jì)算機(jī)公共課的日常教學(xué)工作的，將日常教學(xué)工作中學(xué)生考勤、平時(shí)作業(yè)納入系統(tǒng)管理中，全面記載平時(shí)各種考核分?jǐn)?shù)以便于期末教學(xué)總結(jié)時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。智能題庫系統(tǒng)主要包含5個(gè)部分的功能模塊，分別是考勤管理模塊、題庫及自動(dòng)評(píng)閱管理模塊、試卷管理模塊、成績分析管理模塊和教學(xué)檔案管理模塊。其各模塊具體功能如下：1）考勤管理模塊包含班級(jí)管理，主要是用于設(shè)置教師在課堂上指定時(shí)間內(nèi)簽到、簽到次數(shù)統(tǒng)計(jì)及考勤分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)換。2）題庫管理模塊包括各種類型題目的錄入（含手動(dòng)和批量上傳）和自動(dòng)評(píng)閱，課程科目的修改以及知識(shí)點(diǎn)的增刪操作。3）試卷管理模塊分為人工組卷和計(jì)算機(jī)自動(dòng)抽題組卷兩部分，其中日常作業(yè)被視為小測試的試卷對(duì)待，題目分?jǐn)?shù)可以自由組合，由教師自由設(shè)定。4）成績分析管理模塊包含考勤、作業(yè)、考試分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)以及試卷難度系數(shù)、班級(jí)成績分析等。5）教學(xué)檔案模塊主要用于生成從班級(jí)課程表到最終成績分析等等所有留痕工作文檔。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本智能題庫是基于Flask和MySQL數(shù)據(jù)庫開發(fā)實(shí)現(xiàn)的。Flask是一個(gè)用Python語言編寫的Web微框架，其設(shè)計(jì)簡潔，能夠使用第三方庫來實(shí)現(xiàn)自己想要的功能，而且很多第三方庫還可以定制與裁減，方便于快速開發(fā)各種Web應(yīng)用。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.1考勤記載模塊

考勤記載模塊包含了班級(jí)管理以及考勤設(shè)置操作。教師將自己任課的班級(jí)學(xué)生名單導(dǎo)入系統(tǒng)，設(shè)置上課考勤的時(shí)間，并為每次考勤設(shè)置分?jǐn)?shù)，讓學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)登錄賬號(hào)進(jìn)行考勤記載。為了方便管理，將考勤設(shè)置成為一道特殊的判斷題要求學(xué)生選擇是否來標(biāo)記得分。

2.2題庫管理模塊

題庫管理模塊中的重點(diǎn)在于批量導(dǎo)入各種題目，教師下載由系統(tǒng)提供的Excel類型的題目模板，將相關(guān)題目按照模板要求錄入Excel表格中，再由Flask使用Pythonpandas數(shù)據(jù)分析包將題目數(shù)據(jù)寫入MySQL，批量錄入界面如圖2所示。同樣也可以使用pandas對(duì)題目進(jìn)行批量修改。

2.3組卷管理模塊

組卷管理模塊主要包括人工組卷、自動(dòng)組卷和試卷評(píng)閱三種操作。系統(tǒng)在Flask的Models.py文件中創(chuàng)建PaperForm類用來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)組卷，類中包含課程名稱、題型、題型數(shù)量及分值，教師選擇好相關(guān)數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)自動(dòng)在題庫中抽取該課程的題目進(jìn)行組合生成試卷，并同時(shí)生成相關(guān)的閱卷參數(shù)文件，以便在完成試題后進(jìn)行判分，自動(dòng)組卷界面如圖3所示。

2.4成績分析模塊

在該成績分析模塊中將日常作業(yè)及考試的分?jǐn)?shù)文件，用pyecharts繪制，并渲染到前端。首先，構(gòu)建學(xué)號(hào)姓名列表和章節(jié)作業(yè)考試分?jǐn)?shù)列表，如果在搜索的范圍內(nèi)，則顯示，如果不在，則返回“無此人”這類信息。將各個(gè)參數(shù)，用pandas都設(shè)置好，再用pyecharts繪制表格即可。這里可以將業(yè)務(wù)，分為數(shù)據(jù)處理，和生成前端html列表兩大類，分別專注于數(shù)據(jù)生成和繪制。

2.5教學(xué)文檔模塊

在教學(xué)文檔管理模塊中，系統(tǒng)使用Python的xlwt庫來輸出Excel文件，xlwt中封裝了很多常用操作，其中設(shè)置單元格樣式主要是通過XFStyle這個(gè)類來完成的。系統(tǒng)將MySQL中的相關(guān)數(shù)據(jù)通過xlwt按照事先約定好的格式寫入到Excel文件中，最終輸出打印，成為需要留痕的教學(xué)文檔。

3結(jié)束語

本智能題庫系統(tǒng)目前應(yīng)用于計(jì)算機(jī)公共課的日常教學(xué)工作中，絕大多數(shù)功能均已實(shí)現(xiàn)。但是對(duì)于Office操作題的自動(dòng)評(píng)閱還需要進(jìn)一步的完善，在評(píng)閱中遇到比較復(fù)雜的評(píng)閱要求會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)，需要進(jìn)行優(yōu)化。

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作者：任丹 單位：湖北文理學(xué)院