基于Python的信息智能處理的研究與實踐

李進豪，李樹凱

（1.廣東省海洋工程職業技術學校，廣州510320；2.汕頭市潮南區田心中學，汕頭515134）

0 引言

隨著新一代信息技術的快速發展和教育教學改革的不斷深化，多技術融合應用場景在教育教學管理中隨處可見。但富有創新性的信息化管理與混合教學等常需要大量的信息智能處理輔助小程序，以提高工作效率與教學有效性，讓使用者真正減負，助推信息技術與教育教學深度融合進入正向的良性循環。QQ、微信、公眾號、問卷星等，是絕大多數教師推進信息化管理與混合教學等最喜歡的工具，如何開發一些信息智能處理輔助小程序，智能化基于原始數據在分析的基礎上進行反饋和形成報表等，讓師生都有獲得感與成就感，值得我們探討。

1 問題的提出

1.1 定時提醒學生填報信息

在信息化管理中，QQ群、微信群等是教師與學生進行實時或異步溝通的常用工具，大大提高了信息化管理的有效性。以職業學校的疫情防控常規動作為例，班主任需要動態、實時了解學生的健康情況，因此每天都需要主動收集學生的各類信息并形成相應的報表，以便做出預判和決策。

應用景場：定時提醒學生填報健康信息，并主動從微信群（或QQ群）獲取學生健康申報的基本信息，在分析的基礎上形成相關報表。

需要解決的問題：如何根據學生填報情況智能化提醒未填報的學生按時完成填報。

1.2 統計學生的平時成績

在混合教學中，QQ群、微信群、公眾號、問卷星、專用教學平臺等都是教師與學生進行線上教學的常用工具，大大提高了教學的便利性和有效性。以職業學校的混合教學為例，任課教師需要根據學生線上學習的表現登記學生的平時成績，因此常需要主動收集學生的學習情況并登記在相關的教學日志（報表）中。

應用景場：主動從公眾號或問卷星等相關網頁中獲取學生的作業反饋，并根據約定把學生的學生成績登入平時成績報表中。

需要解決的問題：如何根據學生的作業反饋智能化登記平時成績。

2 基于Python的常用讀寫技術

2.1 剪貼板

剪貼板是計算機內存中的一塊區域，它使得在各種應用程序之間可以傳遞和共享信息，科學合理利用剪貼板可以讓信息共享實現智能化，有利于深化教育教學信息化。

打開：OpenClipboard（）

關閉：CloseClipboard（）

讀?。篏etClipboardData（）

清空：EmptyClipboard（）

寫入：SetClipboardText（mystr）

應用案例：在A程序中復制信息，利用剪貼板在B程序中實現信息的傳遞。

2.2 文本文件

文本文件是一種典型的順序文件，其文件的邏輯結構屬于流式文件。

打開（讀寫方式）：open（mywxx，"r+"）

關閉：close（）

讀?。簉eadlines（）

寫入：write（myxx）

應用案例：將從網頁上自動獲得的信息保存在文本文件中，利用文本文件的跨平臺特性實現數據的共享。

2.3 Excel

Excel有直觀的界面、出色的計算功能和圖表工具，是最流行的個人計算機數據處理軟件。

打開工作薄：workbook1=openpyxl.load_workbook（"rjgz2001.xlsx"）

獲取工作表：sheet=workbook1["xm"]

讀取單元格內容：

設置當前工作表：sheet=workbook1.active

設置工作表標簽：sheet.title='簽到情況'

寫入單元格：sheet.cell（row=1，column=1，value=str（myxm[1][1]））

保存工作?。簑orkbook1.save（"rjgz2001.xlsx"）

應用案例：訪問指定的Excel工作薄，將經過處理的數據寫入到相應的工作表中。

3 基于Python的自動獲取與自動發送技術

3.1 自動獲取

（1）概述

urllib.request模塊提供了最基本的構造HTTP請求的方法，利用它可以模擬瀏覽器的一個請求發起過程，從而實現網頁信息的自動獲取。

（2）實現代碼

功能：自動獲取網頁（https://www.gdhygcxx.cn/）的相關信息。

應用案例：自動獲取某網站指定頁面的所有圖片。

3.2 自動發送

（1）概述

keybd_event函數可以讓計算機自動產生一次擊鍵事件，利用預設的自動擊鍵可以實現自動發送等。

（2）實現代碼

功能：自動將指定的窗口設置為當前窗口，并按下“Ctrl+V”和“Enter”。

應用案例：自動在微信群中回復信息。

4 基于Python的信息智能處理的基本原理

主動迎接智慧教育帶來的新機遇和新挑戰，基于應用驅動實施“新黑板+新粉筆+新理念”的教育模式，是實現教育跨越式發展的必然選擇。下面以教育教學管理中多技術融合應用場景為例，簡述信息智能處理的基本原理。

4.1 基本原理

圖1 信息智能處理基本原理

4.2 常用小技巧

（1）正則表達式。

應用案例：獲取學生上傳的作業文件名（jpg格式）

（2）日期與時間。

應用案例：利用當前日期作為文件名，以實現每日報表的有序化保存。

（3）隨機產生不重復的編號。

應用案例：從題庫中隨機抽取題目（不重復）。

（4）打開外部可執行文件。

應用案例：在程序中自動打開記事本，以便用戶獲得臨時數據。

（5）快速排序。

應用案例：按分數高低進行排序，形成一份具有特定順序的數據報表。

（6）創建窗體。

應用案例：實現管理功能的可視化，提供一個人機對話的窗口。

5 案例1：定時提醒學生填報信息

5.1 需求

基本功能：根據學生健康申報的基本信息，定時自動將未申報的學生名單發送到指定微信群（QQ群），以提醒學生主動申報。

應用班級：軟件高職2001。

5.2 基本原理

（1）主動基于win32clipboard獲取指定微信群（QQ群）的學生健康申報的基本信息。

（2）保存學生健康申報的基本信息（TXT文件）。

（3）自動讀取學生基本信息表（Excel文件）。

（4）智能化分析未申報的學生名單。

（5）以當前日期為文件名自動創建學生健康申報日報表（Excel文件）。

（6）以當前日期為文件名自動創建未申報的學生名單日報表（TXT文件）。

（7）獲取指定微信群（QQ群）的窗口句柄。

（8）自動將未申報的學生名單發送到指定微信群（QQ群）。

5.3 核心代碼與代表性界面

（1）核心代碼

（2）代表性界面

圖2 自動向微信群發送信息

6 案例2：統計學生的平時成績

6.1 需求

基本功能：從指定網頁獲取學生的作業完成情況，自動統計（登記）學生的平時成績，并保存在Excel文件中。

應用班級：軟件高職2001。

6.2 基本原理

（1）主動從指定網頁獲取學生的作業完成情況。

（2）根據指定參數自動確認登記模式：追加狀態或全部重新統計狀態。

（3）根據指定參數自動確認統計模式：是否排除重復。

（4）自動讀取學生基本信息表（Excel文件）。

（5）自動統計（登記）學生的平時成績。

（6）將平時成績保存在指定的Excel文件中。

（7）根據需要將平時成績發布到指定微信群（QQ群）。

6.3 核心代碼與代表性界面

（1）核心代碼

（2）代表性界面

圖3 平時成績統計報表

7 信息智能處理的應用效果

7.1 提升了工作有效性

以案例1的學生單次統計并且在微信中進行提醒為例，由于學生填報信息的無序性，平時人工統計一次大約需要5分鐘。采用信息智能處理小程序進行處理，時間是以秒作為單位（可以忽略不計），工作有效性大大提高。此外，因為信息智能處理小程序的引入，可以實現定時反饋，學生主動申報積極性也大大提高了。

7.2 提升了教學有效性

以案例2的學生平時成績登記為例，由于混合教學的特殊性，學生完成作業的信息具有隨機性且不斷更新，教師用于登記平時成績的時間，整體來說是較多的。如果需要定時反饋，則工作量將倍增。采用信息智能處理小程序進行處理，不僅時間可以忽略不計，而且還能自動定時發布作業完成的統計情況（激發學生的學習主動性），大大提升了教學有效性。

7.3 推進了教育教學信息化

信息智能處理小程序的引入，能讓教師真正減負，能讓學生得到及時的反饋，提升了教育教學管理的信息化程度，助推了信息技術與學科教學的深度融合，有利于培育T型工匠人才。

8 應用的標志性業績

8.1 立足于課堂教學的校級教育教學研究課題3項

（1）黨建與沉浸式教學深度融合的研究與實踐。

（2）基于超星學習平臺的沉浸式學習評價系統。

（3）基于超星學習平臺的課堂設計的研究與實踐。

8.2 基于教學實踐的總結性論文3篇

（1）基于名師工作室提升教師的信息技術應用能力的研究與實踐。

（2）基于混合學習模式提升課堂教學有效性的研究與實踐。

（3）基于創新工作室培育T型信息技術工匠人才的途徑。

9 結語

Python是一種跨平臺的腳本和快速開發應用的編程語言，能高效地開發各類信息智能處理小程序。引入信息智能處理小程序，有利于提升教育教學管理效率，有利于提升課堂教學有效性，有利于助推教育教學信息化不斷深化。文中提及的代碼全部在“Office 2016+Python 3.8.3”環境下調試通過，并應用于實際工作中，效果好。