賈冬梅 楊淼淇 高衛(wèi)紅

摘要:本文從Word操作題自動評分實(shí)現(xiàn)的原理、Word文檔的結(jié)構(gòu)模型、Word文檔的格式識別以及Word內(nèi)容的查找與定位等幾個(gè)方面,詳細(xì)說明了自動評分實(shí)現(xiàn)的各個(gè)主要環(huán)節(jié),并給出了具體的實(shí)現(xiàn)算法。

關(guān)鍵詞:自動評分;書簽;對象屬性

中圖分類號:G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力評測,最客觀準(zhǔn)確的方法是直接上機(jī)操作。但是,如果不能實(shí)現(xiàn)自動評分,就會大大增加評分的工作量,使上機(jī)評測難以進(jìn)行。Office文檔操作是上機(jī)考核的重要內(nèi)容,通常是給出一篇Word文檔或Excel工作簿等,并提出若干題目,要求學(xué)生對文檔或表格進(jìn)行編排,評分時(shí)則檢查學(xué)生是否已按照題目要求完成了相關(guān)操作,并且是否達(dá)到題目要求的效果,這是最不容易實(shí)現(xiàn)自動評分的部分。

1自動評分實(shí)現(xiàn)原理

為了對Office文檔進(jìn)行自動評分,直接讀取文檔內(nèi)容的方法顯然不可取,而分析對應(yīng)的RTF 格式文檔的方法也存在兩大麻煩:一是需要將文檔存為不常用的RTF格式,二是從RTF 文檔中獲取數(shù)據(jù)也并不靈活。事實(shí)上,Office 是基于COM(Component Object Model:部件對象模型)技術(shù)構(gòu)建的軟件系統(tǒng),具有COM自動化功能。而VBA通過COM機(jī)制能夠方便地訪問Office,并且Office所有的元素(如文件、字符、段落、單詞、樣式等)都屬于VBA的對象,這意味著可以在程序語句中直接引用這些元素,使用這些對象的方法和屬性,在Office中實(shí)現(xiàn)操作自動化。所以,自動評分實(shí)現(xiàn)的原理就是通過導(dǎo)入Office應(yīng)用程序的對象庫,利用COM技術(shù),編程操作Office應(yīng)用程序,并調(diào)用Office文檔中的各個(gè)對象,有目的地取出各種對象的屬性值,而依據(jù)這些屬性值與操作要求進(jìn)行比對,顯然可以用來判斷各種操作的正確與否。在訪問Office對象之前,可以把對象屬性進(jìn)行分類,每一個(gè)類的屬性包含固定參數(shù)項(xiàng),所以可以針對每一個(gè)屬性類編寫自定義通用過程,以取得屬性參數(shù)的值,并存放在數(shù)組中,比較對象屬性值就轉(zhuǎn)變成了比較數(shù)組對應(yīng)元素的值。下面以Word為例介紹自動評分的實(shí)現(xiàn)。

2Word文檔結(jié)構(gòu)模型

Microsoft Office Word 對象是按層次順序排列的,層次結(jié)構(gòu)頂端的兩個(gè)主類是Application類和Document類。這兩個(gè)類非常重要。因?yàn)樵诖蟛糠謺r(shí)間里,要么是在使用Word應(yīng)用程序本身,要么是以某種方式處理Word文檔。Application對象提供整個(gè)應(yīng)用程序的包裝,每個(gè)Document對象表示單個(gè)Word文檔,Paragraph對象對應(yīng)單個(gè)段落等。Word對象模型抽象圖如圖1所示。Word對象模型是一個(gè)有層次的對象的集合,這里的層次指的是對象之間的組織結(jié)構(gòu),例如,兩個(gè)對象間是平行關(guān)系還是從屬關(guān)系。Word對象模型的層次結(jié)構(gòu)決定了對象間的相互關(guān)系以及訪問它們的方法。Word對象模型中有許多重疊。例如,Document對象和Selection對象都是Application對象的成員,但Document對象同時(shí)也是Selection對象的成員。Document對象和Selection對象都包含Bookmark對象和Range對象。

3Word文檔格式的識別

Visual Basic是Microsoft的主要圖形界面開發(fā)工具,VBA則是Visual Basic的子集。在Microsoft office中集成了VBA(Visual Basic for Applications)標(biāo)準(zhǔn)宏語言,VBA提供了訪問Word文檔的接口,使用VBA編程可以識別、控制Word文檔的格式。

在VBA中,對象是數(shù)據(jù)和代碼的封裝,對象的屬性是封裝在對象內(nèi)部的數(shù)據(jù),對象的方法是封裝在對象中用來操作對象屬性的代碼段。用戶在使用對象的方法時(shí),只需關(guān)心方法的名稱及參數(shù),無須關(guān)心方法的具體實(shí)現(xiàn)過程。由于一個(gè)Word文檔是由許多對象組成的,如果確定了各對象的屬性即可了解Word文檔的結(jié)構(gòu)和格式。VBA與Office應(yīng)用之間的通信是通過OLE自動化(OLE Automation)進(jìn)行的。OLE自動化使得VBA與Office應(yīng)用之間可以實(shí)現(xiàn)雙向交互。利用VBA分析結(jié)果文檔,實(shí)際上就是通過VBA調(diào)用Office應(yīng)用程序本身的功能獲取文檔內(nèi)容。VBA法分析結(jié)果文檔可分為兩步,首先根據(jù)Office VBA對象間的層次結(jié)構(gòu)獲得與目標(biāo)操作相關(guān)的對象,然后分析對象的屬性得到文檔內(nèi)容信息。具體操作需要四步,步驟如下:

首先,創(chuàng)建對使用對象的引用。在編程之前,需要先設(shè)置VB的“引用”屬性。由于要對Word的對象和屬性進(jìn)行操作,“引用”選項(xiàng)中應(yīng)增加Word的對象庫Microsoft Word 11.0 Object Library。這樣,在程序編制的過程中就可引用word對象及屬性,調(diào)用對象的方法。

其次,定義應(yīng)用程序?qū)ο笞兞亢臀臋n對象,并打開所要操作的文檔。

Dim AppWord As Word.Application

Dim DocWord As Word.Document

Set AppWord = CreateObject("word.application")

Set DocWord = AppWord.Documents.Open(文件名)

然后,調(diào)用對象的屬性、方法與事件編寫代碼,識別和控制Word文檔的內(nèi)容和格式。例如:要讀取當(dāng)前文檔第三段范圍的文本內(nèi)容和字號。

T= AppWord.ActiveDocument.Paragraphs(3).Range.Text

S= AppWord.ActiveDocument.Paragraphs(3).Font.Size

最后,對象使用完畢,釋放對象。

DocWord.Close

AppWord.Quit

Set DocWord=Nothing

Set AppWord=Nothing

4Word文檔內(nèi)容的查找與定位

通過上一節(jié)的分析,我們知道Word文檔的格式和內(nèi)容通過使用VBA宏語言讀取對象屬性或使用對象的方法或事件來獲得。那么又該如何確定要操作的對象呢?這是Word操作題評分的又一關(guān)鍵點(diǎn),即Word文檔內(nèi)容的查找與定位問題。這個(gè)問題可以通過在Word文檔中設(shè)置“標(biāo)記”來確定操作對象解決。

假設(shè)有文檔A、B,A代表標(biāo)準(zhǔn)文檔(未經(jīng)考生操作的文檔),B是考生答題結(jié)果文檔,評分時(shí)通過查找到A、B中對象并獲得對象的屬性確定得分。A、B均由許多對象組成,為確定要查找和定位的對象,可事先在標(biāo)準(zhǔn)文檔A中做好標(biāo)記,標(biāo)記處就是題目要求操作的對象?？荚嚂r(shí)考生對標(biāo)準(zhǔn)文檔A進(jìn)行操作,操作之后另存為考生答題結(jié)果文檔B,評分時(shí),評分程序在A文檔中查找標(biāo)記處相應(yīng)的對象,并讀取它們需要考核的屬性,同時(shí),評分程序還要在B文檔中對應(yīng)的標(biāo)記處也查找到已經(jīng)操作過的對象,并讀取它們的相應(yīng)屬性,然后進(jìn)行比較,給出得分即可。

在實(shí)際使用中,設(shè)置文檔的標(biāo)記可以使用Word文檔中的“書簽”即Bookmark對象來實(shí)現(xiàn)。在題庫中的每一個(gè)源文件中,在需要進(jìn)行操作的位置,設(shè)置若干隱藏書簽,在題庫的標(biāo)準(zhǔn)答案中,也要在對應(yīng)的位置設(shè)置相同的書簽。程序讀出源文件供考生操作,操作完成,文檔保存為考生答題文檔。評分時(shí),評分程序分別從三個(gè)文檔中同一個(gè)標(biāo)簽處找到同一個(gè)對象,分別讀取對象的考核屬性。

在建立數(shù)據(jù)庫時(shí),每一道Word操作題都有一個(gè)“信息表”,用來描述評判的內(nèi)容、待查找定位的對象和定位標(biāo)記“書簽”等?！靶畔⒈怼敝胁]有包含標(biāo)準(zhǔn)答案中的所有信息,只包含了每個(gè)評分點(diǎn)的分值、定位標(biāo)記等,起到了一個(gè)橋梁的作用,告訴評分系統(tǒng)應(yīng)該查找和比較考生答題文檔、源文件和標(biāo)準(zhǔn)答案中的哪些內(nèi)容。

5操作題自動評分的實(shí)現(xiàn)

考生答題完畢,把文檔保存在指定的位置。評分系統(tǒng)通過使用VBA來讀取對象的屬性進(jìn)行比較,從而得出正誤,給出分?jǐn)?shù)。

5.1獲取對象屬性

Word操作題的考核內(nèi)容可以按照對象屬性分為字符屬性類、頁面屬性類、段落屬性類等12類操作,為了提高代碼的通用性和重用性,可以編寫若干通用過程,分別用來獲取不同對象的屬性值,并且把這些屬性值存放在數(shù)組中,要獲取不同文檔的相同對象屬性時(shí),可以調(diào)用同一個(gè)通用過程,傳遞不同的參數(shù),以獲取所需的屬性值。以獲取字符屬性類參數(shù)值為例,通過使用Word中的宏操作,可知字符的屬性參數(shù)共有28項(xiàng),定義一個(gè)包含28個(gè)元素的數(shù)組來存放各個(gè)屬性值。通過調(diào)用zifushuxing過程,可以分別得到源文件、考生答案和標(biāo)準(zhǔn)答案的字符屬性,并分別存入三個(gè)數(shù)組中。

5.2自動評分算法

(1) 打開“評分信息表”,通過文件名,找到相應(yīng)記錄,讀出書簽名、標(biāo)簽索引值、考核點(diǎn)等信息。

(2) 打開考生答題文檔,檢查考生答題文檔中是否存在“評分信息表”中的書簽。不存在,說明考生將考核點(diǎn)錯(cuò)誤地刪除了,該題記為0分;存在,則進(jìn)入下一步。

(3) 按照書簽名稱,定位到書簽位置,按照書簽索引號,調(diào)用通用子過程,獲得對象屬性值,并存入相應(yīng)數(shù)組。

(4) 再分別打開源文件和標(biāo)準(zhǔn)答案,定位到同樣的書簽位置,調(diào)用子過程,獲得對象屬性值,分別存入相應(yīng)數(shù)組。

(5) 先比較源文件和標(biāo)準(zhǔn)答案屬性數(shù)組中對應(yīng)元素的值,如果相同,則該屬性沒有要求操作,如果不同,則該屬性要求有操作。再與考生答題文檔數(shù)組中的相應(yīng)元素比較是否相同,相同給滿分;不同,進(jìn)一步與源文件中對應(yīng)屬性數(shù)組元素比較,相同則說明該屬性考生沒有操作,記為0分,不同說明考生對該屬性有操作,只是操作結(jié)果不對,給一半分值。

(6) 查找是否還有下一個(gè)書簽,有,則執(zhí)行第3步;沒有,則執(zhí)行第7步。

(7) 給出最后成績,并寫入成績表。

在我們開發(fā)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力自動評測系統(tǒng)中,使用本文中的方法實(shí)現(xiàn)了Word操作題的自動評分,并且使用相同的評分原理實(shí)現(xiàn)了Office操作題的自動評分,評分準(zhǔn)確,運(yùn)行良好。

參考文獻(xiàn):

[1] 姚利國,姚暉.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)考試中Office操作題自動閱卷的實(shí)現(xiàn)[J].四川教育學(xué)院學(xué)報(bào),2003,19(12).

[2] 于淑香,徐汀榮.基于COM技術(shù)的Office自動評分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].沙洲職業(yè)工學(xué)院學(xué)報(bào),2007,10(3).

[3] 馬占欣,周文剛.利用VBA實(shí)現(xiàn)對Office文檔的自動評分[J].周口師范學(xué)院學(xué)報(bào),2003,20(5).

[4] 劉文浩,房培玉.Office宏在考試自動閱卷中的應(yīng)用[J].煙臺師范學(xué)院學(xué)報(bào),2005,21(3).

[5] 晶辰工作室.Word 2000中文版VBA開發(fā)實(shí)例指南[M].北京:電子工業(yè)出版社,2000.

[6] 何克抗,許駿.計(jì)算機(jī)輔助評價(jià)(CAA)研究的新進(jìn)展——技能性非客觀題的評價(jià)[J].開放教育研究,2005(4).

[7] 杜少杰.基于形式語言的Word操作題自動閱卷方案及其實(shí)現(xiàn)[J].唐山師范學(xué)院學(xué)報(bào),2006,28(2).