摘要：為解決考試過程中學(xué)生提交文件數(shù)量大、類型多、易出錯等問題，以《實(shí)用軟件應(yīng)用》課程考核為例，采用Python語言及第三方庫Pandas開發(fā)文件統(tǒng)計(jì)程序，按照需求分析、總體設(shè)和、模塊實(shí)現(xiàn)，闡述開發(fā)流程，側(cè)重介紹交互設(shè)計(jì)及精確統(tǒng)計(jì)函數(shù)。該程序既可滿足日常作業(yè)統(tǒng)計(jì)需求，亦可滿足考試文件即時(shí)統(tǒng)計(jì)需求，有效提升了統(tǒng)計(jì)的效率和準(zhǔn)確性，且易于擴(kuò)展和移植，具有較好的應(yīng)用價(jià)值及推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：Python程序開發(fā)文件統(tǒng)計(jì)模塊

DevelopmentofFileStatisticsProgramBasedonPython

ZHANGXiangLUYuhongXUEWei

InstituteofDisasterPrevention，Sanhe，HebeiProvince，065201China

Abstract：Inordertosolvetheproblemsoflargenumberoffiles，multipletypesanderror-proneintheexaminationprocess，thispapertakesthecourseassessmentofPracticalSoftwareApplicationasanexample，usesPythonlanguageandthethird-partylibraryPandastodevelopthefilestatisticsprogram.Thedevelopmentprocessisdescribedaccordingtotherequirementsanalysis，overalldesignandmodulerealization，withemphasisoninteractivedesignandtheaccuratestatisticalfunction.Theprogramcanmeetbothdailyhomeworkstatisticsneedsandreal-timestatisticsneedsforexamdocuments，effectivelyimprovingtheefficiencyandaccuracyofstatistics;anditiseasytoexpandandtransplant，withgoodapplicationvalueandpromotionvalue.

KeyWords：Python;Programmingdevelopment;Filestatistics;Module

隨著信息時(shí)代的飛速發(fā)展，高?？荚囆问揭沧兊秘S富多樣。相較于傳統(tǒng)的紙質(zhì)文檔（包括試卷、報(bào)告、論文等），教師通常傾向于更加環(huán)保且安全可靠的電子文檔。如何在限定時(shí)間內(nèi)快捷和有效地統(tǒng)計(jì)電子文檔成為高?？荚嚬芾砻媾R的新挑戰(zhàn)。

為滿足包括文檔在內(nèi)的更多類型文件的統(tǒng)計(jì)需求，本文以文件統(tǒng)計(jì)為核心目標(biāo)，闡述其程序設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)過程。結(jié)合實(shí)際教學(xué)經(jīng)歷，以《實(shí)用軟件應(yīng)用》課程考核為例，展開說明。

1需求分析

1.1基本功能需求

• 選擇存放學(xué)生答案的文件夾，每個學(xué)生對應(yīng)一個以學(xué)號和姓名命名的子文件夾。后續(xù)考慮子文件夾名稱不規(guī)范問題。
• 通過多種方式查看學(xué)生提交文件情況，以滿足不同場景需求，側(cè)重考試過程中即時(shí)獲得統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以便提醒學(xué)生出現(xiàn)誤操作，亦可用于日常文件統(tǒng)計(jì)。
• 要求學(xué)生提交.docx、.pptx和.xlsx三種類型文件。后續(xù)考慮文件有效性問題，如考試時(shí)提交文件的修改日期與考試日期不一致。
• 訪問學(xué)生名單文檔，并將其導(dǎo)入程序。
• 將統(tǒng)計(jì)結(jié)果導(dǎo)出，以excel文件形式保存。

1.2擴(kuò)展功能需求

• 設(shè)定結(jié)束時(shí)間和時(shí)間間隔，自動刷新提交記錄。
• 根據(jù)文件提交時(shí)間，判斷并記錄學(xué)生是否考試超時(shí)。
• 教研相關(guān)的數(shù)據(jù)分析。

限于篇幅，本文僅介紹基本功能的實(shí)現(xiàn)過程。

1.3技術(shù)需求

操作系統(tǒng)為Windows10，開發(fā)語言為Python3，開發(fā)工具選擇官網(wǎng)免費(fèi)的PyCharmCommunityEdition2023.3.5即可。此外，pandas庫用于快速處理和分析數(shù)據(jù)集，通過pip工具安裝和管理；os庫提供訪問文件、管理文件路徑等函數(shù)；datetime庫提供日期和時(shí)間處理函數(shù)。os庫和datetime庫皆為Python標(biāo)準(zhǔn)庫，無需安裝。在腳本中導(dǎo)入相關(guān)模塊，即可使用其中所有函數(shù)和方法。

鑒于人工智能在軟件開發(fā)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為縮短開發(fā)周期，借助百度AI助手中心提供的Python編程助手搭建基本功能函數(shù)框架，在此基礎(chǔ)上，補(bǔ)充細(xì)節(jié)代碼。程序整體架構(gòu)相對復(fù)雜，需人工決策完成。

2總體設(shè)計(jì)

為提高代碼復(fù)用率，秉持著模塊化的設(shè)計(jì)理念編寫程序。日常文件統(tǒng)計(jì)與考試文件統(tǒng)計(jì)的最大區(qū)別在于文件的時(shí)間效力。也就是說，日常統(tǒng)計(jì)文件時(shí)，大多只考慮文件的名稱及類型，如林玫[1]和魏晨希[2]設(shè)計(jì)的作業(yè)統(tǒng)計(jì)程序，還有依據(jù)代碼文件特征檢測抄襲行為，如張峰等人[3]、曾杰等人[4-5]和劉飛翔等人[6]分別提出不同的檢測方法。統(tǒng)計(jì)考試文件時(shí)，需要額外考慮文件的時(shí)間屬性，若文件的修改日期為考試日期，則是有效的答案文件，否則為無效的素材文件，鑒于此，可將時(shí)間作為參數(shù)傳遞給統(tǒng)計(jì)函數(shù)，以實(shí)現(xiàn)相同函數(shù)在不同場景中的文件統(tǒng)計(jì)功能。

基于需求分析，程序功能模塊劃分如圖1所示。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的粒度，統(tǒng)計(jì)函數(shù)分為粗略統(tǒng)計(jì)和精確統(tǒng)計(jì)。粗略統(tǒng)計(jì)以文件夾為分析對象，精確統(tǒng)計(jì)以文件夾及其下所有文件為分析對象，二者結(jié)合使用，讓統(tǒng)計(jì)工作實(shí)現(xiàn)粗中有細(xì)，逐層細(xì)化。

考試過程中，學(xué)生提交文件的數(shù)量呈現(xiàn)遞增趨勢。初期文件較少時(shí)，適宜統(tǒng)計(jì)提交文件的學(xué)生名單；后期文件較多時(shí)，適宜統(tǒng)計(jì)未提交文件的學(xué)生名單。這樣有助于更快發(fā)現(xiàn)問題，如學(xué)生文件夾名稱不對、答案文件數(shù)量不對等。在粗略統(tǒng)計(jì)和精確統(tǒng)計(jì)中，針對這兩種情況都做了考慮。

自動刷新是為解決考試人數(shù)眾多或提交時(shí)間密集時(shí)手動操作效率低下問題而設(shè)計(jì)的，設(shè)定截止時(shí)間和刷新間隔兩個參數(shù)，程序自動進(jìn)行統(tǒng)計(jì)工作。超時(shí)統(tǒng)計(jì)是考試結(jié)束后對全部答案文件的提交時(shí)間進(jìn)行超時(shí)判斷，顯示并保存統(tǒng)計(jì)結(jié)果。數(shù)據(jù)分析可根據(jù)課程教學(xué)改革需求選擇數(shù)據(jù)進(jìn)行具體分析，此處不再贅述。

3模塊實(shí)現(xiàn)

3.1操作界面

操作界面能夠反映用戶與程序的交互是否清晰合理，設(shè)計(jì)目標(biāo)為符合操作流程的同時(shí)盡量減少操作步驟。

首先，不同場景的功能需求不同，操作界面分為二級。其次，確定文件路徑和學(xué)生名單是統(tǒng)計(jì)的前提條件，為簡化操作步驟，學(xué)生名單與提交文件置于同一目錄下，在二級界面顯示前，僅需輸入文件路徑。最后，多種統(tǒng)計(jì)方法結(jié)合，滿足不同層次的統(tǒng)計(jì)需求。界面設(shè)計(jì)最終效果如圖2～4所示。并以2023年《實(shí)用軟件應(yīng)用》期末考試某考場數(shù)據(jù)為例進(jìn)行測試，見表1。

3.2粗略統(tǒng)計(jì)

粗略統(tǒng)計(jì)僅統(tǒng)計(jì)學(xué)生文件夾，不對下一級文件進(jìn)行檢查。該類型統(tǒng)計(jì)可以發(fā)現(xiàn)未提交學(xué)生名單及已提交文件夾的名稱錯誤（沒有包含學(xué)號或姓名關(guān)鍵信息），但無法確認(rèn)學(xué)生文件夾中答案文件是否齊備，甚至是否包含答案文件。

考慮到在當(dāng)前路徑下有33個一級子文件夾，在日常文件統(tǒng)計(jì)時(shí)，查看未提交信息更為直觀。輸入“12”，顯示結(jié)果如圖5所示，可知有2名未提交學(xué)生，包括1名緩考學(xué)生和1名文件夾名稱不對的學(xué)生。

3.3精確統(tǒng)計(jì)

精確統(tǒng)計(jì)不僅統(tǒng)計(jì)學(xué)生文件夾，還對所有下級文件夾進(jìn)行遞歸檢查。在粗略統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，判定學(xué)生文件夾中答案文件是否齊備，方便老師提醒學(xué)生提交缺失文件，彌補(bǔ)粗略統(tǒng)計(jì)漏洞。

圖6對粗略統(tǒng)計(jì)得到的31名學(xué)生文件夾進(jìn)一步分析，查看答案文件提交詳情，可知有2名學(xué)生各缺少1份答案文件。圖7顯示，由于考試場景考慮時(shí)間因素，因此，同一份數(shù)據(jù)日常統(tǒng)計(jì)和考試統(tǒng)計(jì)可能會得到不同的結(jié)果。精確統(tǒng)計(jì)函數(shù)關(guān)鍵代碼如圖8所示，利用參數(shù)choice_time區(qū)分日常文件統(tǒng)計(jì)與考試文件統(tǒng)計(jì)。

4結(jié)語

經(jīng)測試，該程序具有可讀性、健壯性和擴(kuò)展性，既可應(yīng)用于日常統(tǒng)計(jì)文件工作，亦可應(yīng)用于考試情景下即時(shí)統(tǒng)計(jì)文件工作。為提高可移植性，使用PyInstaller工具將其打包為.exe格式的可執(zhí)行文件，方便傳輸和終端執(zhí)行。

通過該文件統(tǒng)計(jì)程序，考務(wù)人員可以高效管理學(xué)生文件，更專注于監(jiān)控考場和處理突發(fā)情況。同時(shí)，電子文件易于檢索、共享、存檔和備份，為考試數(shù)據(jù)的長期保存和協(xié)作管理提供了可靠保障。因此，高?？荚囍胁捎梦募y(tǒng)計(jì)程序是必然趨勢，有助于提升考試管理的現(xiàn)代化水平。

參考文獻(xiàn)

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