基于Excel深層應(yīng)用的考試和閱卷系統(tǒng)

劉凌波　劉蘇淮

摘 要：針對(duì)Excel在經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)中的深層應(yīng)用課程開(kāi)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(dòng)組卷、自動(dòng)閱卷、試卷分析的過(guò)程，特別是解決了操作題的閱卷環(huán)節(jié)，使考試過(guò)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(dòng)閱卷；VBA

中圖分類號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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?cè)谌粘Ｉ詈娃k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(wèn)題分析、時(shí)間序列預(yù)測(cè)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(huì)計(jì)、生產(chǎn)管理、營(yíng)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(kāi)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(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行檢測(cè)，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(kāi)發(fā)主要分為：后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)、前臺(tái)管理界面和閱卷系統(tǒng)三部分。題型分為：?jiǎn)雾?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(dòng)組成一份試卷，并監(jiān)管整個(gè)考試過(guò)程，對(duì)考試后的答卷自動(dòng)閱卷批閱出考試成績(jī)，最后可根據(jù)考試成績(jī)按照整體或班級(jí)等不同角度進(jìn)行成績(jī)分析。

考試系統(tǒng)還借鑒了全國(guó)計(jì)算機(jī)二級(jí)考試的經(jīng)驗(yàn)，為有效避免單項(xiàng)選擇題考試過(guò)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(kāi)發(fā)工具。

2.1 C#—考試過(guò)程管理

在考試過(guò)程中的試卷管理、組卷過(guò)程、監(jiān)考過(guò)程等采用C#語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，C#是由C和C++衍生出來(lái)的面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，繼承了它們的強(qiáng)大功能，既可以通過(guò)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(kāi)發(fā)的首選語(yǔ)言。

2.2 SQL Server—數(shù)據(jù)庫(kù)管理

在系統(tǒng)中需要對(duì)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(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。SQL Server是一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)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(guò)程是采用Office內(nèi)嵌的VBA編程的方式實(shí)現(xiàn)的，對(duì)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(yǔ)言的一個(gè)子集，對(duì)于Microsoft Office軟件包中的Word、Excel、PowerPoint和Access等軟件都可以通過(guò)VBA進(jìn)一步開(kāi)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(shí)、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(wèn)題分析、時(shí)間序列預(yù)測(cè)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(kù)的設(shè)計(jì)

考試與閱卷系統(tǒng)的核心是數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)中采用SQL Server作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，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(jī)表等。

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

教師表：包括教師的編號(hào)、姓名、口令等。

單項(xiàng)選擇題表：該表中包括試題編號(hào)、章節(jié)號(hào)、知識(shí)點(diǎn)編號(hào)、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(hào)、章節(jié)號(hào)、知識(shí)點(diǎn)編號(hào)、難易程度、操作題題目、閱卷代碼編號(hào)、標(biāo)記狀態(tài)等信息。

組卷方案表：包括方案編號(hào)、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(jī)表：包括學(xué)生學(xué)號(hào)、單項(xiàng)選擇題成績(jī)、操作題成績(jī)和總分等信息。

在這些數(shù)據(jù)庫(kù)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(guò)程的設(shè)計(jì)

自動(dòng)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(dòng)閱卷，操作題知識(shí)點(diǎn)繁多，學(xué)生操作過(guò)程千差萬(wàn)別，這時(shí)參考答案就不能太絕對(duì)，對(duì)可能正確的操作答案需要考慮周全，對(duì)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(guò)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(dòng)平均和指數(shù)平滑分析工具、回歸預(yù)測(cè)分析工具等。

以下是在對(duì)最優(yōu)化問(wèn)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(duì)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(dòng)分析，包括：

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

（2）各班成績(jī)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(kù)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(dòng)考試和自動(dòng)閱卷過(guò)程，也受到了廣大教師和學(xué)生的歡迎，但仍在以下問(wèn)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(guò)網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)和測(cè)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(jiàn)，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(guò)程管理穩(wěn)定有序、閱卷過(guò)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(dòng)評(píng)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(jiǎn)介：

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