基于Python的信息智能处理的研究与实践

李进豪，李树凯

（1.广东省海洋工程职业技术学校，广州510320；2.汕头市潮南区田心中学，汕头515134）

0 引言

随着新一代信息技术的快速发展和教育教学改革的不断深化，多技术融合应用场景在教育教学管理中随处可见。但富有创新性的信息化管理与混合教学等常需要大量的信息智能处理辅助小程序，以提高工作效率与教学有效性，让使用者真正减负，助推信息技术与教育教学深度融合进入正向的良性循环。QQ、微信、公众号、问卷星等，是绝大多数教师推进信息化管理与混合教学等最喜欢的工具，如何开发一些信息智能处理辅助小程序，智能化基于原始数据在分析的基础上进行反馈和形成报表等，让师生都有获得感与成就感，值得我们探讨。

1 问题的提出

1.1 定时提醒学生填报信息

在信息化管理中，QQ群、微信群等是教师与学生进行实时或异步沟通的常用工具，大大提高了信息化管理的有效性。以职业学校的疫情防控常规动作为例，班主任需要动态、实时了解学生的健康情况，因此每天都需要主动收集学生的各类信息并形成相应的报表，以便做出预判和决策。

应用景场：定时提醒学生填报健康信息，并主动从微信群（或QQ群）获取学生健康申报的基本信息，在分析的基础上形成相关报表。

需要解决的问题：如何根据学生填报情况智能化提醒未填报的学生按时完成填报。

1.2 统计学生的平时成绩

在混合教学中，QQ群、微信群、公众号、问卷星、专用教学平台等都是教师与学生进行线上教学的常用工具，大大提高了教学的便利性和有效性。以职业学校的混合教学为例，任课教师需要根据学生线上学习的表现登记学生的平时成绩，因此常需要主动收集学生的学习情况并登记在相关的教学日志（报表）中。

应用景场：主动从公众号或问卷星等相关网页中获取学生的作业反馈，并根据约定把学生的学生成绩登入平时成绩报表中。

需要解决的问题：如何根据学生的作业反馈智能化登记平时成绩。

2 基于Python的常用读写技术

2.1 剪贴板

剪贴板是计算机内存中的一块区域，它使得在各种应用程序之间可以传递和共享信息，科学合理利用剪贴板可以让信息共享实现智能化，有利于深化教育教学信息化。

打开：OpenClipboard（）

关闭：CloseClipboard（）

读取：GetClipboardData（）

清空：EmptyClipboard（）

写入：SetClipboardText（mystr）

应用案例：在A程序中复制信息，利用剪贴板在B程序中实现信息的传递。

2.2 文本文件

文本文件是一种典型的顺序文件，其文件的逻辑结构属于流式文件。

打开（读写方式）：open（mywxx，"r+"）

关闭：close（）

读取：readlines（）

写入：write（myxx）

应用案例：将从网页上自动获得的信息保存在文本文件中，利用文本文件的跨平台特性实现数据的共享。

2.3 Excel

Excel有直观的界面、出色的计算功能和图表工具，是最流行的个人计算机数据处理软件。

打开工作薄：workbook1=openpyxl.load_workbook（"rjgz2001.xlsx"）

获取工作表：sheet=workbook1["xm"]

读取单元格内容：

设置当前工作表：sheet=workbook1.active

设置工作表标签：sheet.title='签到情况'

写入单元格：sheet.cell（row=1，column=1，value=str（myxm[1][1]））

保存工作薄：workbook1.save（"rjgz2001.xlsx"）

应用案例：访问指定的Excel工作薄，将经过处理的数据写入到相应的工作表中。

3 基于Python的自动获取与自动发送技术

3.1 自动获取

（1）概述

urllib.request模块提供了最基本的构造HTTP请求的方法，利用它可以模拟浏览器的一个请求发起过程，从而实现网页信息的自动获取。

（2）实现代码

功能：自动获取网页（https://www.gdhygcxx.cn/）的相关信息。

应用案例：自动获取某网站指定页面的所有图片。

3.2 自动发送

（1）概述

keybd_event函数可以让计算机自动产生一次击键事件，利用预设的自动击键可以实现自动发送等。

（2）实现代码

功能：自动将指定的窗口设置为当前窗口，并按下“Ctrl+V”和“Enter”。

应用案例：自动在微信群中回复信息。

4 基于Python的信息智能处理的基本原理

主动迎接智慧教育带来的新机遇和新挑战，基于应用驱动实施“新黑板+新粉笔+新理念”的教育模式，是实现教育跨越式发展的必然选择。下面以教育教学管理中多技术融合应用场景为例，简述信息智能处理的基本原理。

4.1 基本原理

图1 信息智能处理基本原理

4.2 常用小技巧

（1）正则表达式。

应用案例：获取学生上传的作业文件名（jpg格式）

（2）日期与时间。

应用案例：利用当前日期作为文件名，以实现每日报表的有序化保存。

（3）随机产生不重复的编号。

应用案例：从题库中随机抽取题目（不重复）。

（4）打开外部可执行文件。

应用案例：在程序中自动打开记事本，以便用户获得临时数据。

（5）快速排序。

应用案例：按分数高低进行排序，形成一份具有特定顺序的数据报表。

（6）创建窗体。

应用案例：实现管理功能的可视化，提供一个人机对话的窗口。

5 案例1：定时提醒学生填报信息

5.1 需求

基本功能：根据学生健康申报的基本信息，定时自动将未申报的学生名单发送到指定微信群（QQ群），以提醒学生主动申报。

应用班级：软件高职2001。

5.2 基本原理

（1）主动基于win32clipboard获取指定微信群（QQ群）的学生健康申报的基本信息。

（2）保存学生健康申报的基本信息（TXT文件）。

（3）自动读取学生基本信息表（Excel文件）。

（4）智能化分析未申报的学生名单。

（5）以当前日期为文件名自动创建学生健康申报日报表（Excel文件）。

（6）以当前日期为文件名自动创建未申报的学生名单日报表（TXT文件）。

（7）获取指定微信群（QQ群）的窗口句柄。

（8）自动将未申报的学生名单发送到指定微信群（QQ群）。

5.3 核心代码与代表性界面

（1）核心代码

（2）代表性界面

图2 自动向微信群发送信息

6 案例2：统计学生的平时成绩

6.1 需求

基本功能：从指定网页获取学生的作业完成情况，自动统计（登记）学生的平时成绩，并保存在Excel文件中。

应用班级：软件高职2001。

6.2 基本原理

（1）主动从指定网页获取学生的作业完成情况。

（2）根据指定参数自动确认登记模式：追加状态或全部重新统计状态。

（3）根据指定参数自动确认统计模式：是否排除重复。

（4）自动读取学生基本信息表（Excel文件）。

（5）自动统计（登记）学生的平时成绩。

（6）将平时成绩保存在指定的Excel文件中。

（7）根据需要将平时成绩发布到指定微信群（QQ群）。

6.3 核心代码与代表性界面

（1）核心代码

（2）代表性界面

图3 平时成绩统计报表

7 信息智能处理的应用效果

7.1 提升了工作有效性

以案例1的学生单次统计并且在微信中进行提醒为例，由于学生填报信息的无序性，平时人工统计一次大约需要5分钟。采用信息智能处理小程序进行处理，时间是以秒作为单位（可以忽略不计），工作有效性大大提高。此外，因为信息智能处理小程序的引入，可以实现定时反馈，学生主动申报积极性也大大提高了。

7.2 提升了教学有效性

以案例2的学生平时成绩登记为例，由于混合教学的特殊性，学生完成作业的信息具有随机性且不断更新，教师用于登记平时成绩的时间，整体来说是较多的。如果需要定时反馈，则工作量将倍增。采用信息智能处理小程序进行处理，不仅时间可以忽略不计，而且还能自动定时发布作业完成的统计情况（激发学生的学习主动性），大大提升了教学有效性。

7.3 推进了教育教学信息化

信息智能处理小程序的引入，能让教师真正减负，能让学生得到及时的反馈，提升了教育教学管理的信息化程度，助推了信息技术与学科教学的深度融合，有利于培育T型工匠人才。

8 应用的标志性业绩

8.1 立足于课堂教学的校级教育教学研究课题3项

（1）党建与沉浸式教学深度融合的研究与实践。

（2）基于超星学习平台的沉浸式学习评价系统。

（3）基于超星学习平台的课堂设计的研究与实践。

8.2 基于教学实践的总结性论文3篇

（1）基于名师工作室提升教师的信息技术应用能力的研究与实践。

（2）基于混合学习模式提升课堂教学有效性的研究与实践。

（3）基于创新工作室培育T型信息技术工匠人才的途径。

9 结语

Python是一种跨平台的脚本和快速开发应用的编程语言，能高效地开发各类信息智能处理小程序。引入信息智能处理小程序，有利于提升教育教学管理效率，有利于提升课堂教学有效性，有利于助推教育教学信息化不断深化。文中提及的代码全部在“Office 2016+Python 3.8.3”环境下调试通过，并应用于实际工作中，效果好。