基于Socket 通信的單詞學(xué)習(xí)評(píng)測系統(tǒng)

汪哲丞

（臺(tái)州科技職業(yè)學(xué)院 浙江臺(tái)州 318020）

一、緒論

隨著信息化的發(fā)展，社會(huì)各行各界人士對(duì)于計(jì)算機(jī)能做到的事情也有了更多的了解，計(jì)算機(jī)也被應(yīng)用到了越來越多的場合。其中，隨著信息化教學(xué)概念的產(chǎn)生和普及，也有越來越多的教師開始考慮在授課過程中運(yùn)用各種各樣的信息化教學(xué)手段。單詞學(xué)習(xí)是英語學(xué)習(xí)中必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，如何讓學(xué)生能夠更好地掌握單詞是每一個(gè)教師都在積極探索的。常規(guī)的單詞記憶是靠書本作為載體，學(xué)習(xí)起來比較枯燥。本系統(tǒng)的研發(fā)就是為了讓學(xué)生保持英語學(xué)習(xí)的興趣和熱情，提升英語的教學(xué)效果，為單調(diào)的課堂增添一抹亮色。

二、技術(shù)選取

（一）Socket 技術(shù)

Socket 通常也即“套接字”。在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序編程中，應(yīng)用程序通常通過“套接字”向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出請(qǐng)求或者應(yīng)答網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求[1]。Socket 是面向客戶/服務(wù)器模型而設(shè)計(jì)的，是對(duì)網(wǎng)絡(luò)中不同主機(jī)上的應(yīng)用進(jìn)程之間進(jìn)行雙向通信的端點(diǎn)的抽象[2]。一個(gè)套接字就是網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)程通信的一端，提供了應(yīng)用層進(jìn)程利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議交換數(shù)據(jù)的機(jī)制。

Socket 之間的連接過程可以分為三個(gè)步驟：服務(wù)器監(jiān)聽，客戶端請(qǐng)求，連接確認(rèn)。它把復(fù)雜的TCP/IP 協(xié)議族隱藏在Socket 接口后面，對(duì)開發(fā)者來說，只需要關(guān)注Socket 的接口，而不需要關(guān)注具體的協(xié)議細(xì)節(jié)，因此開發(fā)起來比較方便。

（二）C#語言

C#語言是微軟公司發(fā)布的一種面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言。它吸取了近20 年來其他計(jì)算機(jī)語言發(fā)展中的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)點(diǎn)[3]，它使得程序員可以快速地編寫各種基于MICROSOFT .NET 平臺(tái)的應(yīng)用程序，MICROSOFT .NET 提供了一系列的工具和服務(wù)來最大限度地開發(fā)利用計(jì)算與通信領(lǐng)域。依托于微軟的開發(fā)工具Visual Studio 的強(qiáng)大功能，使用C#語言可以比其他語言更加快速和方便地搭建windows 桌面應(yīng)用程序。同時(shí)，使用C#的System.Net.Sockets 模塊可以非常方便地進(jìn)行Socket 通信應(yīng)用程序的開發(fā)。

（三）SQLite 數(shù)據(jù)庫

SQLite 是當(dāng)今非常流行的輕量級(jí)開源關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（Relational DataBase Management System,RDBMS）[4]。與Oracle、MySQL、PostgreSQL 等主流 RDMBS 不同，SQLite 是一個(gè)嵌入式RDBMS。嵌入式數(shù)據(jù)庫體積非常小，系統(tǒng)資源占用非常低，可以運(yùn)行于手機(jī)等終端設(shè)備，使用時(shí)不需要運(yùn)行獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫引擎，可與應(yīng)用一同編譯[5]。本系統(tǒng)選用該數(shù)據(jù)庫，正是主要考慮了它的體積和速度方面的優(yōu)勢，用來存儲(chǔ)學(xué)生、單詞、測驗(yàn)等信息。

三、單詞評(píng)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

（一）解決方案概述

本文提出的單詞評(píng)測系統(tǒng)是一款可以檢測學(xué)生單詞掌握狀況的軟件，當(dāng)然同時(shí)也可以幫助學(xué)生進(jìn)行單詞的記憶。教師可以事先在系統(tǒng)中錄好學(xué)生的信息，以及要考核的單詞信息和答案，設(shè)定考核的方式和考核時(shí)間。可以選擇以單個(gè)單詞作為考核方式，也可以選擇將詞組或者句子作為考核方式。在開始測驗(yàn)后，學(xué)生可以通過客戶端進(jìn)行連接，練習(xí)和答題。在界面上，學(xué)生可以拖曳單詞，將它們放入正確的區(qū)域，系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)行判斷學(xué)生作答是否正確。同時(shí)，教師可以觀察學(xué)生的答題情況，系統(tǒng)將顯示學(xué)生的最終成績以及排名。教師可以根據(jù)考核結(jié)果了解學(xué)生的單詞掌握情況，可以對(duì)學(xué)生更好地進(jìn)行針對(duì)性輔導(dǎo)。

（二）系統(tǒng)整體架構(gòu)

本系統(tǒng)由兩個(gè)程序組成，分別為Socket 服務(wù)（教師）端程序和Socket 客戶（學(xué)生）端程序。

服務(wù)端程序由教師使用，具有開啟服務(wù)、開始測驗(yàn)、停止測驗(yàn)功能。點(diǎn)擊開始服務(wù)按鈕后，客戶端才能進(jìn)行連接。當(dāng)所有學(xué)生都連接完成后，教師可以點(diǎn)擊開始測驗(yàn)按鈕，讓學(xué)生開始答題。在答題過程中，可以點(diǎn)擊停止測驗(yàn)按鈕，隨時(shí)停止答題，否則，本次測驗(yàn)將在到達(dá)時(shí)間后自動(dòng)停止。同時(shí)，教師端程序還將顯示客戶端的連接情況，若有客戶端失去連接，此客戶端信息將變色顯示，以此來提醒教師。當(dāng)學(xué)生交卷后，教師端將顯示該學(xué)生的最終分?jǐn)?shù)，考核時(shí)間，以及實(shí)時(shí)排名狀況。

服務(wù)端程序同時(shí)具備后臺(tái)管理功能。管理員可以錄入學(xué)生信息、單詞信息、題目信息，也可以查看歷次考試或者練習(xí)的結(jié)果。

客戶端程序由學(xué)生使用，具有連接服務(wù)端和答題功能。答題界面由兩個(gè)區(qū)域組成，分別是單詞區(qū)和答題區(qū)。學(xué)生通過點(diǎn)擊拖曳單詞的方式，將單詞拖入對(duì)應(yīng)的答題區(qū)，來組成正確的詞組或者句子。學(xué)生可以通過點(diǎn)擊提交答案按鈕來進(jìn)行交卷，也可以等待考核時(shí)間結(jié)束自動(dòng)交卷。系統(tǒng)的操作流程如圖1 所示。

圖1

（三）數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)使用SQLite3 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。為了滿足程序功能的需要，設(shè)計(jì)了表和字段的結(jié)構(gòu)。具體如表1 所示。

表1

（四）界面設(shè)計(jì)

界面設(shè)計(jì)要以用戶為中心、堅(jiān)持一致性等原則[6]。因此在設(shè)計(jì)軟件的時(shí)候要考慮用戶的操作習(xí)慣，要設(shè)計(jì)盡量簡單的人機(jī)交互方式。在服務(wù)端的界面設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)的需求，主要考慮功能性和信息豐富性。要能明顯地展示出功能按鈕，直觀地看到所有學(xué)生的連接和答題情況，并且能夠展示出學(xué)生的最后得分和排名。相對(duì)來說，由于服務(wù)端是給教師一人使用，只要把功能實(shí)現(xiàn)、操作簡單，美觀程序是較次要的。

而在客戶端的界面設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮學(xué)生的心理，不僅要操作簡單有趣，同時(shí)界面也要亮眼。具體設(shè)計(jì)如圖2 所示。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成要被使用的單詞區(qū)域，以及答題區(qū)域。

圖2

結(jié)語

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循的原則是操作方便、界面友好、運(yùn)行穩(wěn)定。因?yàn)橄到y(tǒng)的使用對(duì)象是教師和學(xué)生，大部人不是計(jì)算機(jī)專業(yè)人員。如果學(xué)生答題到一半，程序崩潰的話，那么可能會(huì)導(dǎo)致練習(xí)效果不盡如人意，甚至起到反作用，反而降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

本系統(tǒng)在功能上還有很多可以拓展之處。主要有以下方向：1.可以增加多種趣味模式，而并不是僅僅以測驗(yàn)的形式進(jìn)行。2.在練習(xí)過程中，可以適當(dāng)增加師生之間的互動(dòng)和學(xué)生之間的互動(dòng)，讓練習(xí)變得更有趣味。3.可以增加歷史排行榜、總得分排行榜、進(jìn)步榜等榜單功能，讓學(xué)生更有成就感。我們也有理由相信，隨著技術(shù)和觀念的發(fā)展，我們一定有更多的方式來讓學(xué)生進(jìn)行更加高效更加有趣的學(xué)習(xí)。