劉立俊

（蘭州現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院，甘肅蘭州，730300）

1 計算機基礎(chǔ)模擬練習(xí)系統(tǒng)的需求分析

1.1 傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題

1.1.1 傳統(tǒng)教學(xué)對課堂缺少管控

計算機基礎(chǔ)是一門實踐性極高的課程，學(xué)生需要經(jīng)過反復(fù)多次練習(xí)，方能熟練掌握相關(guān)的操作。而學(xué)生來自不同地區(qū)的不同學(xué)校，家庭環(huán)境也各不相同，所以他們的計算機水平參差不齊，最重要的是，對計算機學(xué)習(xí)的重視程度也不一樣。有部分學(xué)生認為只要學(xué)好專業(yè)課程即可，辦公軟件對于未來個人的職業(yè)發(fā)展，其用處不大，在實踐操作階段不認真練習(xí)。而教師需要指導(dǎo)整個班級的學(xué)生，可能無法顧及所有學(xué)生的練習(xí)情況，長此以往，部分學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、課堂的參與性和知識的掌握程度都會受到影響，不但影響期末的計算機考試，而且降低了通過國家計算機等級考試的可能性。

1.1.2 不能及時對操作結(jié)果做出反饋

每次教學(xué)時，教師首先會按照本節(jié)課的內(nèi)容進行講解，對每一個知識點做出詳細的操作演示，雖然學(xué)生在聽課時感覺已經(jīng)理解和掌握，但每位學(xué)生的理解和記憶能力不同，在自由操作練習(xí)時段，學(xué)生會出現(xiàn)各式各樣的問題，在完成操作后，對自己的答題情況也不甚清楚。雖然練習(xí)時間教師會巡視課堂，并指導(dǎo)學(xué)生的錯誤，學(xué)生也可舉手向教師尋求幫助，但相對全班學(xué)生畢竟分身乏術(shù)，因此有些同學(xué)對練習(xí)抱著敷衍了事的態(tài)度。有時任課教師會要求學(xué)生提交操作作業(yè)，并在課后對每位學(xué)生的作業(yè)進行手動批閱，這種方式不但增加了教師工作量，效率也非常低下。教師無法針對每位學(xué)生的錯誤單獨輔導(dǎo)，只能在每節(jié)課開始時對大多數(shù)相同或重點錯誤進行解答，而學(xué)生缺少重新練習(xí)的機會，將來仍可能重復(fù)以前的錯誤。

1.2 自行開發(fā)軟件的必要性

針對國家計算機等級考試，目前市場上有很多成熟的練習(xí)軟件可供選擇，大多數(shù)以計算機等級考試為目標(biāo)，主要用于考級前通過反復(fù)練習(xí)提高成績，很少有針對每個教學(xué)知識點做單獨的練習(xí)試題。自行開發(fā)模擬練習(xí)系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)校的教材變化、教學(xué)大綱的設(shè)計、教學(xué)進度的安排、教師和學(xué)生需求定制開發(fā)，能在最大限度上滿足學(xué)校、教師和學(xué)生的個性化需求，每年可隨著計算機教學(xué)安排的變化更新題庫或升級系統(tǒng)。

市場上的練習(xí)軟件一般為商業(yè)軟件，需要學(xué)生付費購買，這對學(xué)生而言是一筆額外的支出。其次我校大多數(shù)學(xué)生沒有購買計算機，只能依靠學(xué)校計算機室進行練習(xí)，但學(xué)校計算機室是不允許自行安裝軟件的，即使購買了軟件也無處運行。既然學(xué)生無法通過購買軟件的方式進行練習(xí)，學(xué)校自行開發(fā)一套計算機模擬練習(xí)系統(tǒng)則是非常必要的。

2 計算機基礎(chǔ)模擬練習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計

2.1 模擬練習(xí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)以Windows 7以上操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，基于Visual Studio 2019開發(fā)環(huán)境，采用.NET Framework框架和C#語言，開發(fā)基于C/S架構(gòu)的應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)庫采用MySQL Server 8.0。

2.2 模擬練習(xí)系統(tǒng)主要功能分析

模擬練習(xí)系統(tǒng)主要由兩部分組成，分別為教師管理程序和學(xué)生練習(xí)程序。

2.2.1 教師管理端程序的主要內(nèi)容

字典管理：有管理員權(quán)限的教師可對學(xué)期、教學(xué)章節(jié)、教學(xué)單元、任課教師進行添加、修改、刪除等操作。任課教師可自行添加、修改、刪除班級和學(xué)生信息。

試題管理：試題管理是本系統(tǒng)的重要組成部分，只有具有管理員權(quán)限的教師方可進行試題的新建，修改，刪除等操作。教師和學(xué)生僅可查詢已建立的題目并進行練習(xí)。參照計算機等級考試一級（計算機基礎(chǔ)及MS OFFICE應(yīng)用）的大綱要求，將題目管理劃分為Windows 7、Word、Excel、PowerPoint和Internet五個模塊分別開發(fā)。

成績管理：教師可對自己上課班級的得分情況進行查看和統(tǒng)計。

考試管理：準(zhǔn)備考試相關(guān)信息，包括考試類別、考試題目、考試時間等；與學(xué)生端建立通信連接，獲取實時考試信息，最終匯總考試結(jié)果等。

2.2.2 學(xué)生練習(xí)端程序的主要內(nèi)容

練習(xí)模塊：學(xué)生可在本模塊自行選擇題目進行練習(xí)，在練習(xí)結(jié)束后，系統(tǒng)會根據(jù)學(xué)生保存的文件，列出每一項操作考核點的得分情況，并將成績保存在數(shù)據(jù)庫中。

考試模塊：作為計算機等級考試的模擬練習(xí)系統(tǒng)，模塊的界面、操作習(xí)慣和考試要求均按全國計算機等級考試一級計算機基礎(chǔ)及MS OFFICE應(yīng)用考試要求設(shè)計。學(xué)生可自行模擬練習(xí)，亦可用于期中和期末測試。

2.3 模擬練習(xí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)方面的設(shè)計

系統(tǒng)主要用于計算機教學(xué)輔助，所以設(shè)計里需要包含學(xué)期信息、任課教師的信息、教學(xué)章節(jié)信息、開課班級和學(xué)生信息等。因?qū)W生機都安裝有還原系統(tǒng)，故學(xué)生的數(shù)據(jù)，包括成績、系統(tǒng)參數(shù)等都需要保存在數(shù)據(jù)庫中。所有試題都保存在試題列表數(shù)據(jù)表中，根據(jù)查詢條件返回對應(yīng)的試題。每道試題都有多項評分標(biāo)準(zhǔn)，所以將每道試題的評分標(biāo)準(zhǔn)另保存為一張數(shù)據(jù)表，并與試題列表相關(guān)聯(lián)。

3 計算機基礎(chǔ)模擬練習(xí)系統(tǒng)的實施

3.1 構(gòu)建數(shù)據(jù)庫

根據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)設(shè)計理念和需求，模擬練習(xí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫由以下幾部分組成：

學(xué)期（學(xué)期代號，學(xué)期名稱）；

教師（用戶名，密碼，是否管理員，是否啟用）；

班級（學(xué)期，教師，班級名稱）；

學(xué)生（用戶名，密碼，班級，姓名，是否啟用）；

試題（分類，章節(jié)，考點，題目要求，題目素材，試題解析）；系統(tǒng)會根據(jù)試題分類、章節(jié)、考點進行查詢，返回符合條件的試題列表。

試題評分標(biāo)準(zhǔn)（評分說明，評分函數(shù)，評分函數(shù)參數(shù)，分值）；每道試題的評分標(biāo)準(zhǔn)為一個新的數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)表名由試題的分類、章節(jié)、考點和題目序號組成，在學(xué)生練習(xí)結(jié)束后，提交評分時，系統(tǒng)根據(jù)該試題對應(yīng)的信息，讀取對應(yīng)的數(shù)據(jù)表。

自由練習(xí)成績（學(xué)生用戶名，試題序號，分值）；該數(shù)據(jù)表存放學(xué)生自由練習(xí)的成績，可重復(fù)提交。

成績（學(xué)生用戶名，平時成績，操作成績1，操作成績2…，期中，期末）。該數(shù)據(jù)表存放本學(xué)期學(xué)生的計算機成績。

3.2 題庫的設(shè)計

題庫是模擬練習(xí)系統(tǒng)的重要組成部分，教師應(yīng)根據(jù)計算機教學(xué)大綱，參考全國計算機等級考試一級考試大綱，進而建設(shè)教學(xué)題庫。為了保證題目的有效性和正確性，需要管理員審核后再錄入。

3.2.1 題庫的分類

教學(xué)題庫中的試題分為單項練習(xí)、綜合練習(xí)和考試題庫三類。

單項練習(xí)：根據(jù)學(xué)校計算機的教學(xué)計劃制定教學(xué)單元。教師針對每個單元的知識點準(zhǔn)備多道練習(xí)試題，學(xué)生可參考試題解析重復(fù)練習(xí)。

綜合練習(xí)：綜合練習(xí)是對某一章節(jié)所有內(nèi)容的梳理。教師按照教學(xué)大綱的要求，參照計算機等級考試題目，準(zhǔn)備練習(xí)題目。

考試題庫：參照最近幾年的計算機等級考試真題進行更新。一是作為期末考試的題庫，二是在計算機等級考試前，反復(fù)大量練習(xí)，提高考試的過關(guān)率。

3.2.2 題庫的創(chuàng)建

教師分析每個單元或每節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，根據(jù)練習(xí)內(nèi)容、重點難點和等級考試的考點，將準(zhǔn)備好的試題素材放置于文件夾內(nèi)，準(zhǔn)備好對應(yīng)的題目要求及得分說明，按照題目要求完成正確操作，得到包含標(biāo)準(zhǔn)答案的文件或目錄(Windows模塊)。

管理員審核試題后，在系統(tǒng)中執(zhí)行“添加題目”的操作，按提示獲取試題素材和題目要求，打開標(biāo)準(zhǔn)答案的文件或目錄。根據(jù)題目要求，讀取文件或目錄中對應(yīng)的設(shè)置值，輸入該步驟的說明、判斷函數(shù)、判斷依據(jù)和當(dāng)前步驟的分值；重復(fù)該操作，將所有的題目要求一一完成，最后將試題和試題的評分標(biāo)準(zhǔn)分別保存在數(shù)據(jù)庫中。

3.3 自動評分模塊的設(shè)計

自動評分模塊是模擬練習(xí)系統(tǒng)的核心部分，其實創(chuàng)建題庫和自動評分類似，都是讀取文件的設(shè)置值，因此將讀取標(biāo)準(zhǔn)答案和自動評分合成在一個模塊中。但自動評分模塊更加復(fù)雜，因?qū)W生水平不同，操作完成情況不同，在設(shè)計評分條件時，就需要考慮學(xué)生提交的文件里出現(xiàn)的各種可能性，只有盡可能考慮全面，才能正確判斷學(xué)生的操作是否正確完成。例如試題要求刪除一個文件夾，創(chuàng)建題庫時只需要設(shè)置條件為同名文件夾不存在，但是在評分時，還需要考慮是不是學(xué)生沒有刪除文件夾，而是將文件夾重命名。因此自動評分模塊的設(shè)計思路是正確評分的關(guān)鍵。

在整個系統(tǒng)中除自動評分模塊外，其他模塊是通用的，如果將來計算機等級考試大綱發(fā)生變化，或計算機教材發(fā)生變化，那只需額外設(shè)計相應(yīng)的評分模塊，系統(tǒng)即可正常使用。

對應(yīng)計算機等級考試MS OFFICE一級的五個操作模塊，分別設(shè)計五個子模塊來一一處理。

Windows模塊:系統(tǒng)讀取考生文件夾內(nèi)的文件夾（文件），判斷文件夾（文件）是否存在、名稱或?qū)傩允欠裾_。

Word、Excel、PowerPoint模 塊：從 2007 Microsoft Office System開始，Word、Excel和PowerPoint均采用了基于Open XML的文件格式。利用OXML文檔的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可對Word、Excel和PowerPoint文檔進行讀取處理，如果正確完成某步操作，則文檔中有對應(yīng)的XML元素，因此可利用文檔中是否存在指定的XML元素來判斷操作是否正確完成。

學(xué)生在完成操作后，一定先將對應(yīng)的軟件關(guān)閉，系統(tǒng)會在考生文件夾內(nèi)尋找指定的文件，然后從數(shù)據(jù)庫中讀取出本道試題的評分標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)，讀取考生文件內(nèi)的XML元素并進行真假判斷，循環(huán)判斷完所有的評分點，最后給學(xué)生展示出該題每項要求的得分，及時給學(xué)生反饋操作的完成情況。

Internet模塊：Internet部分主要考核兩個方面，一是網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的使用，二是電子郵件的收發(fā)。根據(jù)計算機等級考試的操作習(xí)慣，構(gòu)建了兩個軟件的模擬操作界面。學(xué)生通過模擬界面進行練習(xí)，操作完成后將結(jié)果保存至考生文件夾內(nèi)，系統(tǒng)根據(jù)結(jié)果給予評分。

4 模擬練習(xí)系統(tǒng)的成效

4.1 能夠有效提高學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的主動性

利用系統(tǒng)的自動評分功能，學(xué)生能清楚得到自己的答題情況，對于錯誤點，可通過試題解析、詢問教師或同學(xué)予以解答，然后再重新練習(xí)，不但增加了學(xué)生的記憶，也使效率大大提高，充分發(fā)揮了學(xué)生自主探究意識。學(xué)生通過反復(fù)練習(xí)取得進步，真正體驗到成功的喜悅，感受到學(xué)習(xí)的樂趣，也促使他們積極參與到教學(xué)活動中來。

4.2 能夠有效增強教師管控教學(xué)

計算機教學(xué)的課程內(nèi)容多而授課時間短，教師需要在規(guī)定時間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)。在模擬練習(xí)系統(tǒng)的輔助下，教師可快速了解到每位學(xué)生每節(jié)課的作業(yè)提交情況、作業(yè)的正確率情況，把教師的精力從督促學(xué)生提交作業(yè)，批改作業(yè)中擺脫出來，使教師專注于提升授課的方式方法。通過系統(tǒng)反饋的學(xué)生的答題情況，可以在將來的教學(xué)中，對教學(xué)中的知識點、考試重點、易錯題更加有針對性地予以講解，促進教學(xué)效率的提高。

4.3 復(fù)習(xí)鞏固階段

復(fù)習(xí)是學(xué)習(xí)過程中的重要一環(huán),不僅使所學(xué)知識系統(tǒng)化,而且加強了對知識的理解、鞏固與提高。也可彌補知識的缺陷,使基本技能進一步熟練。學(xué)生在完成本節(jié)課學(xué)習(xí)任務(wù)后，利用剩余時間，或在本學(xué)期復(fù)習(xí)時間段，自行在系統(tǒng)中完成已學(xué)知識的鞏固，自動評分模塊能夠提供評分明細，幫助學(xué)生查漏補缺。