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教务处学生信息辅助录入工具的开发设计

时间:2020-06-20 09:30作者:曹知 王崇文
本文导读:这是一篇关于教务处学生信息辅助录入工具的开发设计的文章,本文中设计及实现的辅助录入工具,可以满足特定教务系统录入成绩的基本需求,减轻教师录入和校对成绩的负担,让教师把更多精力放在核心业务上。

  摘    要: 在教务管理系统中,手工录入学生成绩,增加了教师的负担,也容易出错。本文以降低用户的边际成本为基本原则,采用OLE技术和DOM接口标准,设计、实现并初步测试了一种辅助录入工具,提高教师录入成绩的效率和准确率。

  关键词: 教务管理系统; 辅助录入; 设计与实现;

  Abstract: Manual input of students' scores in educational administration system increases the burden of teachers and many mistakes happen. Based on the principle of reducing the marginal cost of users, the paper adopts OLE technology and DOM interface standard to design, implement and preliminarily test an assistant input tool to improve the efficiency and accuracy of score input.

  Keyword: educational administration system; assistant input; design and implementation;

  1 、问题概述

  在教育信息化日益深入的大环境下,国内高校已较为普遍地使用了B/S模式的教务管理系统平台,文山学院也采用了在国内有1300所高校用户的某教务管理信息系统。

  教师在学期末开展总结性评价,汇总对每个学生的评价信息,填入学生成绩登记电子表格,并录入教务管理系统。而文山学院当前使用的教务管理系统录入学生成绩时,缺少批量导入功能,教师需要将所教授班级的平时成绩、期末成绩、期中成绩、备注信息等逐一手工录入。多数教学班级有30~40名学生,一位教师一个学期如果有4个教学班,在期末录入成绩时,可能需要手工录入240~320个数值,教师在录入后还需一一核对数据。对于所教学生较多的教师,数据录入量大,还容易出错,造成了一定的负担。
 

教务处学生信息辅助录入工具的开发设计
 

  2 、技术路线

  批量录入的关键是将重复操作自动化,核心步骤是将存放在电子表格中的数据,逐一填入网页表单,最终实现电子表格与网页的交互。

  Excel是目前较为普及的电子表格工具,利用其自带的Visual Basic for Applications环境,通过数据流方式(XMLHTTP)或者对象模式,可以实现网页与电子表格之间的交互。XMLHTTP方式直接与服务器交互,可通过正则解析等方法分析所获得的数据流,常被用来爬取网页内容;对象模式则是调用Internet Explorer浏览器来模拟用户操作过程,CSS、JavaScripts等都会被执行并直观呈现。综合考虑开发周期和维护成本,对象模式更为灵活,其所见即所得的形式也易被教师用户接受,最终选择对象模式开展进一步的设计和实现。

  这一技术路线有两方面优点。一是Office软件自带VBA环境,用户无需单独安装;二是利用VBA定制开发,并优化交互界面及逻辑,可以极大降低用户端的学习成本,让用户把精力集中在目标业务上。

  3、 模块设计

  结合教务系统的实际操作流程,对各项需求进行模块化设计。核心需求是在成绩录入页面内将电子表格数据录入相应表单,录入后进行核对,以保证准确性。为了方便在不同课程及不同用户之间切换,使用登录模块来获取用户的课程列表。所以整个程序由登录、录入、核对三个模块构成,见图1。

  登录模块。实现用户登录和切换,显示当前登录用户的信息,同时获取用户待录入课程的列表。

  录入模块。用户选择课程,自动填入课程密码,设置成绩比例,之后从学生成绩工作表中读取成绩数据,在网页中根据学号查找到相应表单位置,逐一填写表单,全部完成后保存。

  核对模块。将教务系统返回的成绩数据逐一下载至空白工作表中,并与学生成绩登记源工作表对照,对不一致的结果进行标记。

  图1 模块结构图
图1 模块结构图

  4 、界面及模块实现

  交互界面以Excel工作表为基础,由两个工作表构成,分别为成绩录入(工作表1)、录后核对(工作表2),用户主要操作界面在工作表1中,见图2。除各项成绩占比、学生基本信息、学生成绩等需要教师输入的区域外,锁定其他区域,开启工作表保护和工作簿保护,避免误操作影响界面结构及功能完整性。

  图2 用户主界面
图2 用户主界面

  各模块功能的实现基于Excel软件的VBA环境,运用OLE技术实现工作表与浏览器的交互,利用DOM标准对HTML页面解析与提取。

  OLE(Object Linking and Embedding,对象链接和嵌入)技术通过OLE自动化方法[1],将浏览器作为自动化服务器,Excel作为自动化控制器,在Excel中建立对浏览器对象的引用,实现不同应用程序之间的数据交换[2]。

  DOM是W3C制定的一种与平台和语言无关的接口规范,DOM提供了访问页面元素的属性、方法的接口[3]。HTML文档会被解读成DOM树的形式,通过查找元素的ID、Name、Tag Name、Class Name等可以定位元素,如使用get Elements By Tag Name可按标签名称查找,使用get Element By Id则按ID查找。

  4.1 、登录模块

  创建Internet Explorer对象IE。Internet Explorer对象有29个事件,13个方法,28个属性[4],是实现各模块功能的基础。

  用户登录。使用Internet Explorer对象的Navigate方法打开教务系统主页,利用ReadyState属性判断页面加载状态。教师用户输入用户名、密码、验证码,登录后获取登录状态,显示用户信息,导入授课列表到隐藏工作表3中。实现这些操作的前提是将页面以DOM方式解读,并利用InternetExplorer对象Document属性进行定位。

  4.2 、录入模块

  课程选择。在主界面(工作表1)中使用数据验证功能设置课程下拉选项,课程选项数据源来自隐藏工作表3。

  课程密码与成绩比例设置。课程密码为空,则提示错误重试。教务系统录入成绩中途设置成绩比例,可能会导致已录数据丢失,所以录入前要先检查和设置成绩比例。

  数据格式化。Excel在数据处理方面有较高的宽容度,教师在工作表中存储成绩分值时,对单元格的数字格式并不敏感,实际中会出现数值和文本两种不同数据类型的成绩分值,有时可能还保留着公式。为避免出错,有必要在录入前统一数据格式,将学生成绩源数据区域中的学号信息以文本格式存放,成绩以数值格式存放,见图3。

  图3 数据格式化
图3 数据格式化

  查找学号并录入表单,见图4。待录入的表单包含在一个table标签中,遍历table中所有行,根据标签ID提取学号。在工作表1学生成绩源数据区域da Rng中检索提取到的学号,若存在对应学号,则将工作表1中该生成绩值赋给网页中相应表单。需要注意的是,教务系统中总评成绩并非直接录入,系统会根据各项成绩的比例自行核算,核算遵循四舍五入原则,结果仅保留整数值。这是数据格式化步骤中,先对预录入成绩进行四舍五入处理的另一个原因。

  图4 查找学号并录入表单
图4 查找学号并录入表单

  4.3、 核对模块

  导出已录成绩,见图5。遍历系统返回的最终成绩页面,将学生基本信息、成绩信息存入工作表2中数据核对区域chRng。

  生成核对表,见图6。由于总评成绩是教务系统根据录入的成绩计算的,核对时将总评成绩做为主要比对参数,并标记出不一致的项目。

  图5 核对总评成绩
图5 核对总评成绩

  图6 总评成绩核对效果图
图6 总评成绩核对效果图

  4.4 、测试及修订

  针对典型使用环境,从浏览器版本、VBA版本两项主要因素出发,进行兼容性测试。

  4.4.1、 测试环境

  学校教师办公计算机上的Internet Explorer浏览器主要有三个版本:IE8(Windows7)、IE11(Windows10)、IE6(Windows XP)。VBA环境与Excel版本相关,Excel2003的默认VBA版本为7.0,Excel2010为7.0,Excel2013、Excel2016为7.1。

  结合教师办公计算机的操作系统及Excel版本分布情况,对三种典型使用环境进行初步测试,即Windows7+IE8+Excel2010、Windows10+IE11+Excel2013、Windows XP+IE6+Excel2003。由于Windows XP及Excel2003发布已久,考虑到前向兼容性,最终生成为Excel97-2003工作簿格式(.xls)文件进行测试。

  4.4.2 、初步测试及处理

  经过初步测试,Windows7、Windows10环境下,用户界面交互良好,各项功能运行正常,整体体验基本一致。Windows XP环境下,由于Excel2003支持的填充颜色有限,用户界面中部分填充颜色有所偏差;同时,Excel2003单元格的数据“有效性条件”不能跨工作表引用数据,课程选择下拉列表受影响未能正常显示。

  针对初步测试发现的兼容性问题,从两方面实施改进。一是调整课程下拉列表的数据源位置;二是在确保美观和实用的原则上,将系统界面中出现的填充颜色更改为Excel2003支持的色彩(56种预置色彩)。

  5 、结语

  本文中设计及实现的辅助录入工具,可以满足特定教务系统录入成绩的基本需求,减轻教师录入和校对成绩的负担,让教师把更多精力放在核心业务上。

  为确保录入工具发挥稳定、积极的作用,有必要在实际应用中不断完善。教务系统界面及交互流程发生较大变化时,需要对工具中的相应模块进行维护、修改;同时,由于对教务系统的认识有限,异常情况难以全面覆盖,部分错误提示可能对用户不够友好,有待根据用户的反馈持续改进。

  参考文献

  [1] 李林孖.数据库应用基础Access2007[M].北京:机械工业出版社,2014:181-182.
  [2] 陈宇.Microsoft Office外接对象技术研究[D].哈尔滨:哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院,2006:39-40.
  [3] 许文,都云程,李渝勤,施水才.一种通用HTML网页主题信息提取方法[J].现代图书情报技术,2007(1):40-43.
  [4] Microsoft.Internet Explorer Object[EB/OL].https://docs.microsoft.com/en-us/previous-versions/windows/internetexplorer/ie-developer/platform-apis/aa752084(v=vs.85),2017-08-15/2019-12-21.

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