使用Python制作随机提问程序

使用Python制作随机提问程序随着新课改的进一步深化，笔者所在地区的中小学信息技术教材增加了Python程序设计语言章节，Python是一种面向对象的解释型计算机程序设计语言，能够把用其他语言制作的各种模块很轻松地联结在一起。Python语言简明，逻辑清晰，适合中小学阶段的学生学习。在常规情况下，使用Python编制好的程序代码是命令行界面执行方式;tkinter是Python中制作GUI界面的入门模块，语法简单，可以快速上手制作学习。这里，笔者利用tkinter模块制作一个简单的随机点名或者提问的小程序，在课堂上，教师可以使用该程序对本班级内的学生进行随机点名或提问，进而活跃课堂气氛。●功能分析可视化编程是一个系统工程，要遵循“功能—界面—代码”的基本设计顺序，核心的内容是数据的组织、变化与流转。随机点名小程序要实现的功能是，在不同的班级中，输入班级号然后点击按钮，随机显示出该班级中某一名学生的姓名，再次点击按钮，随机显示另一名学生的姓名。在本案例中，原始数据保存在文本文件中，通过open（）函数读取到内存的变量列表中，再按照班级进行字典的键值对映射，获取的班级号作为字典的键，获取的班级名单作為字典中班级映射的值。“开始”按钮的功能就是从字典的值中随机取出一个学生姓名，在窗体上显示出来。因此，笔者计划使用两个模块，分别是tkinter和rendom，tkinter模块用于制作GUI窗体;random模块用来随机抽取列表中的元素。规划三个窗体控件，输入班级号，显示抽取的姓名和开始抽取的按钮。●引入模块Python可以通过引用或者调用模块，实现使用模块中的函数和功能。下面，简要介绍一下模块的调用方法（如下表）。在调用模块的方式中，笔者推荐使用第二种方式，调用模块并且使用别名和程序中的其他函数进行区分，这样程序代码看起来更清晰，易读性更强。调用模块的代码如图1所示。●制作窗体在tkinter模块中需要使用Tk（）函数，生成GUI窗体并命名为ROOT。常见的窗体包含的部件有标题、边框等，且需要使用主消息循环模式设置窗体始终显示在屏幕。设置窗口的标题为“随机提问”，窗口的大小为300×200像素，窗口的边框不可调。包含的代码如下页图2所示。●添加控件在可视化的程序中，用于人机交互的部分通常称之为窗口或控件，在tkinter中具备基本的常用控件，用于制作可视化的小程序。根据程序的功能分析，笔者计划添加文本标签（Label）——分别用于在窗体上显示提示文字、随机抽取的结果，文本框（Entry）——用于输入班级号，按钮（Button）——用于开始随机抽取姓名，将其作为程序的主要输入输出功能部分。包含的代码如图3所示。控件添加完成，按F5键查看界面运行效果，如图4所示。●分析功能程序的核心部分是数据的组织、变化和流转，这里要制作的程序就是要读取文本文件中的数据，进行遍历转为列表，再把列表中的元素按照班级映射为字典，并从文本框中获取班级号，从字典中获取该班级号对应的列表，再随机抽取该列表中的某个元素，显示到文本标签上。功能分析：文本文件的内部格式如图5所示，班级和姓名使用一个制表符间隔，常用信息可以先从Excel复制到文本文件，接着在Python中使用open（）函数打开文本文件，使用readlines将其全部读取为一个列表，并遍历该列表，替换其中每个元素尾部的回车符号，进而转换为子列表，读取其中的第一个元素增加到字典，第二个元素作为该键的值保存到字典中。流程图如图6所示，自定义函数代码如下页图7所示。需要注意的是，x.get（）用于获取文本框中的数据，x.set（）用于设置文本标签的值，x.choice（）用于随机从列表中获取一个元素。●添加代码数据流分析过程为：首先用户在文本框中输入班级数据，点击“开始”按钮，根据接收到的数据，从字典中获取指定键映射的值，并从值中随机抽取一个元素，传递到文本标签并显示，此时文本框和文本标签中的文本要以变量的形式显示，“开始”按钮控件调用自定义函数实现以上功能。文本框代码如图8所示。文本标签代码如图9所示。开始按钮代码如图10所示。程序最终运行界面及效果如图11所示。总之，通过简单的随机点名小程序的制作，让学生体会到GUI界面