賁黎明

（常熟理工學(xué)院 計算機科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 常熟 215500）

Excel是計算機教學(xué)中最基本的也是必須熟練掌握的軟件之一.此類課程的教學(xué)過程中，實踐是相當(dāng)重要的一個環(huán)節(jié).每次考核后，教師都要花大量的時間和精力對學(xué)生提交的Excel文檔進行評閱，因此必須有一套對Excel操作進行正確評價的軟件，以減輕教師閱卷的工作量.

在現(xiàn)有的文獻中，關(guān)于Excel自動閱卷方面的文獻并不多，即使有也只是粗略、簡單地介紹了實現(xiàn)的思路，并沒有完整的實現(xiàn)方法[1-4].本文就現(xiàn)在考試系統(tǒng)中通用的Excel 2003操作題自動閱卷系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)進行詳細(xì)分析，提出了完整有效的實現(xiàn)方案，并給出了其中的關(guān)鍵代碼.

1 關(guān)鍵技術(shù)

1.1 VBA

Visual Basic for Applications（VBA）是一種Visual Basic的一種宏語言，主要用來擴展Windows的應(yīng)用程序功能，特別是Microsoft Office軟件，也可說是一種應(yīng)用程序視覺化的Basic Script.

1.2 Excel對象模型

（1）Application對象：Application對象是Excel對象模型中的頂級對象.使用Application對象可以確定或指定應(yīng)用程序級屬性或執(zhí)行應(yīng)用程序級方法.Application對象也是訪問Excel對象模型其它部分的基礎(chǔ).

（2）Workbooks對象和Workbook對象：Workbooks對象包含Microsoft Excel中所有當(dāng)前打開的Workbook對象，是Workbook對象的集合.Workbook對象是Workbooks集合的成員，對象代表Microsoft Excel工作簿.

（3）Worksheets對象和Worksheet對象：Worksheets對象包含工作簿中所有的Worksheet對象，是Worksheet對象的集合.Worksheet對象是Worksheets集合的成員，代表一張工作表.

（4）Range對象：Range對象代表某一單元格、某一行、某一列、某一選定區(qū)域（該區(qū)域可包含一個或若干連續(xù)單元格區(qū)域），或者某一三維區(qū)域.

（5）ChartObjects對象和ChartObject對象：ChartObjects對象為指定的圖表工作表或工作表上所有ChartObject對象的集合.每個ChartObject對象代表一個嵌入圖表.ChartObject對象的作用是作為Chart對象的容器.ChartObject對象的屬性和方法控制工作表上嵌入圖表的外觀和尺寸.

2 設(shè)計思路

本系統(tǒng)采用Microsoft Visual Basic 6.0作為開發(fā)工具，為了在VB中能訪問Excel文檔，必須在工程中引用“Microsoft Excel 11.0 Object Library”[5].

（1）定義應(yīng)用程序?qū)ο笞兞亢臀臋n對象：

由于Excel中各種對象的屬性很多，每個屬性有各種各樣的值，如設(shè)置單元格的前景色，其屬性名為Font.ColorIndex，其顏色設(shè)置多達幾十種，即其屬性值有幾十個，而現(xiàn)有的自動閱卷系統(tǒng)主要采用與標(biāo)準(zhǔn)屬性值進行比較[1,2]，這樣在設(shè)置評分標(biāo)準(zhǔn)前就要先獲取所有設(shè)置的屬性值，工作量很大，而且極易出錯.因此本文采用的方法是先按題目要求做好一份標(biāo)準(zhǔn)答案，在自動閱卷時只要分別將學(xué)生提交的Excel文檔和標(biāo)準(zhǔn)答案中對象的屬性值分別提取出來進行比較，根據(jù)比較結(jié)果判斷是否正確.這樣在設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)答案時就只要按要求做好一份樣卷，而不必關(guān)心具體對象的屬性值是多少，極大地降低了工作量，而且不易出錯.

操作過程中，有時學(xué)生在對一個范圍內(nèi)的單元格進行某些設(shè)置時可能只做對了一部分，現(xiàn)有的自動閱卷系統(tǒng)往往是把這個范圍作為一個對象[3]，再將該對象的屬性值進行提取，而由于學(xué)生只做對了一部分，所以此對象的同一屬性的值不止一個，也就無法提取出對象的屬性值，自動閱卷系統(tǒng)就會將此題判斷為錯而不得分.本系統(tǒng)為了避免這種情況的發(fā)生，提出了按單元格進行逐一評閱的方法，根據(jù)做對的比例給出相應(yīng)得分，增加了評閱結(jié)果的公平公正性.流程圖如圖1所示.

圖1 自動閱卷系統(tǒng)流程圖

對于公式編輯，由于公式的寫法有多種多樣，如對A1、A2、A3、A4四個單元格進行求和，其公式可以是“=SUM（A1：A4）”，也可以是“=SUM（A1，A2，A3，A4）”，還可以是“=A1+A2+A3+A4”等等[4]. 現(xiàn)有的自動評閱系統(tǒng)一般是在標(biāo)準(zhǔn)答案中列出幾個常見的公式，將學(xué)生所寫出的公式與標(biāo)準(zhǔn)答案中的公式進行比較，如果學(xué)生所寫的公式正確但又在標(biāo)準(zhǔn)答案中不存在，自動閱卷系統(tǒng)也會將此題判斷為錯誤.為了避免這種情況的發(fā)生，本系統(tǒng)采用的方法是：首先判斷其是否有公式，如沒有，則不得分；如有，再判斷公式的正確性，即將單元格中的數(shù)據(jù)代入此公式進行計算，如計算出來的值正確也就說明公式正確，則得分.

本系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)分成兩個部分：題庫設(shè)置和自動閱卷系統(tǒng).

2.1 題庫的設(shè)置

分析Excel操作題的情況，將Excel操作題分為五大類：獲取外部數(shù)據(jù)；單元格格式的設(shè)置；公式編輯；圖表制作；工作表操作.通過題庫設(shè)置將每一小題的操作類型、操作對象（包括工作表和單元格地址）、操作屬性名稱以及分值存入數(shù)據(jù)庫中.

2.2 自動閱卷系統(tǒng)

先打開樣卷以及考生文檔，根據(jù)題庫中每一小題的操作類型，分別提取樣卷和考生文檔中操作對象的對應(yīng)屬性值，然后進行比對，根據(jù)比對結(jié)果，給出每一小題的得分.

3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

本系統(tǒng)采用的是Access2003數(shù)據(jù)庫.試題庫（stk）表用以存儲每小題的操作類型、操作對象（包括工作表和單元格地址）、操作屬性名稱以及分值，其表結(jié)構(gòu)如表1所示.

如“設(shè)置sheet1工作表A2：E2單元格水平居中，1分”，則在試題庫中存儲其各字段值分別為：單元格格式設(shè)置、1、$A$2:$E$2、HorizontalAlignment、1.

由于在題庫中要求存儲的是操作對象的屬性名稱，因此，為了在設(shè)置題庫時方便直觀，根據(jù)不同的操作對象，分別建立了單元格（dyg）、圖表（tb）和工作表（gzb）三張表，用以存貯操作內(nèi)容所對應(yīng)的屬性名稱，其表結(jié)構(gòu)如表2所示（三張表結(jié)構(gòu)相同）.學(xué)生（student）表中存儲每個學(xué)生的信息（學(xué)號和姓名）及考試成績，結(jié)構(gòu)如表3所示.

表1 試題庫表（stk）

4 題庫設(shè)置的實現(xiàn)

運行題庫設(shè)置，首先出現(xiàn)“打開”對話框，要求選擇并打開樣卷文件，如不選擇，則結(jié)束程序運行，否則出現(xiàn)如圖2所示界面.

由于Excel操作題主要分為五大類，因此在窗體上增加了一個選項卡控件，并設(shè)置其有五個選項卡，分別對應(yīng)一類操作.“題型設(shè)置”下拉列表框中列出了五種操作的名稱，當(dāng)對其進行選擇后，選項卡控件會自動切換到相應(yīng)的選項卡上.“工作表名稱”下拉列表框中列出了當(dāng)前打開的樣卷中所有工作表的名稱，用以選擇操作的工作表.“獲取地址”命令按鈕用以自動獲取樣卷當(dāng)前工作表中選中的單元格地址.設(shè)置好操作類型及操作對象后，再在相應(yīng)的選項卡中設(shè)置操作內(nèi)容及分值.設(shè)置完后點擊“確定”，根據(jù)相應(yīng)的屬性名稱對照表自動將操作內(nèi)容轉(zhuǎn)換成屬性名稱存入下面的列表框中.由于可能會對相同的對象進行多種操作，為了防止反復(fù)設(shè)置操作對象，所以當(dāng)設(shè)置好一個操作后，并不將其直接存儲到“試題信息”列表框中，而是先存入選項卡中的列表框，當(dāng)同一對象的所有操作設(shè)置好后點擊“保存”，再將該列表框中的所有信息全部存入試題信息中，并清空該列表框中的內(nèi)容.最后點擊“存入題庫”，將試題信息中的內(nèi)容存入試題庫表中，并清空試題信息中的所有內(nèi)容.

表2 屬性名稱對照表（dyg、tb、gzb）

表3 學(xué)生成績表（student）

5 自動閱卷系統(tǒng)的實現(xiàn)

運行自動閱卷系統(tǒng)，界面如圖3所示，首先設(shè)置好樣卷信息以及考生文件存儲位置和文件名，然后按“評分”按鈕進行評分.

如考生文件不存在，則通過打開對話框由閱卷老師手工查找考生文件，如找不到，則直接給零分，否則按照題庫中的要求進行詳細(xì)評分，具體步驟如下：

（1）定義變量cj，并賦初值0；

（2）將題庫指針指向第一條記錄；

（3）獲取題庫中操作工作表名稱，并分別將樣卷和考生文檔中對應(yīng)工作表激活，同時地址存入字符型變量dz中，該題的分值存入變量fz中；

（4）分解地址字符串；

（5）獲取操作屬性名稱，按照操作類型對該題進行評分，計算出該題的得分并累加到cj變量中；

（6）題庫指針向下移動一條記錄，重復(fù)（3）—（6）的操作，直到題庫指針指向文件尾，得到學(xué)生的成績cj并存入學(xué)生成績表中.

分解地址字符串過程代碼如下：

圖2 設(shè)置題庫界面

圖3 自動閱卷系統(tǒng)界面

在評分過程中，許多操作的評分具有相似性，因此采用以下過程進行評分.

對于公式編輯的評閱方法是：首先通過HasFormula屬性判斷其是否有公式，如沒有，則得0分；如有，再將其單元格中計算出來的值與樣卷中相應(yīng)單元格的值進行比較，如相等，則得分.其主要代碼如下：

圖表數(shù)據(jù)源評分的代碼如下：

6 系統(tǒng)測試及評估

為了測試系統(tǒng)的效果，由學(xué)生做了3套試卷（滿分16分），然后分別進行手工和自動閱卷，得到數(shù)據(jù)如表4所示.

從測試結(jié)果可以看出，自動閱卷所花的時間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于手工閱卷，而得分略高于手工閱卷，這是因為自動閱卷系統(tǒng)會對每項進行逐個比較，不會造成手工閱卷過程中因做錯一部分而全部不得分的后果.因此該系統(tǒng)具有實際應(yīng)用價值，極大地提高了教師的工作效率，評出的分?jǐn)?shù)也是真實可靠的.

表4 兩種閱卷方法比較

7 結(jié)束語

本文所設(shè)計的Excel操作自動閱卷系統(tǒng)，在實際考試系統(tǒng)中實現(xiàn)了快速、準(zhǔn)確的自動評分，減少了人為因素的影響.由于圖表的復(fù)雜性，有些屬性的獲取比較困難，因此在圖表的評分上還有些不足，需要在實踐中不斷完善.

[1]陳志堅.VBA技術(shù)在計算機基礎(chǔ)考試系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù)，2009，5（17）：4461-4463.

[2]李菲.考試系統(tǒng)中Excel操作題自動閱卷的實現(xiàn)[J].遼寧師專學(xué)報，2009，11（1）：46，97.

[3]唐洪彬.Word、Excel自動閱卷系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) [J].宿州教育學(xué)院學(xué)報，2004，7（2）：55-57.

[4]彭作民.Excel文檔自動閱卷評分算法設(shè)計[J].南京師范大學(xué)學(xué)報（工程技術(shù)版），2007，7（3）：70-73.

[5]賁黎明，施梅芳.自動閱卷系統(tǒng)中Word插入對象的識別與評分[J].電腦知識與技術(shù)，2011，7（15）：3644-3645.