北京大学程序在线评测系统及其应用

北京大学程序在线评测系统(PIJ)是为训练ACM/ICPC国际大学生程序设计竞赛北大代表队而设计开发的,在训统的过程中发现,该系统在大学生程序设计类课程的教学中电能发挥重要作用,于是将其逐步引入相关课程的教学中,革新了程序设计类课程的教学手段和考试办法,提高了学生的学习积极性,同时也在定程度十抑制了学生在做编程作业时常见的抄袭现象。使用POJ进行辅助教学的课程包括《计算概论》, 《程序设计实习》,《数据结构》,《问题求解与程序设计》等。POJ是一个基于万维网的服务系统,其主要功能包括:用户注册和管理、题库管理、在线提交和实时评测、网上考试、讨论、邮件服务等。在网上布嚣作业题目,学生可以随时完成作业并提交获得评测,减轻了教员批改作业的负担同时增强了准确性。教员亦可在网上监督学生作业完成情况,并能就存在的问题进行解答。网上实时的编程考试,更能考察学生的动手能力,同时有助于威慑和杜绝作弊现象。为能够与兄弟院校分享笔者的教学改革成果。

源程序在线评测系统技术改进

针对当前源程序在线评测系统设计粗糙和反馈数据不够科学的缺点,应用黑盒测试原理,采用LAMP平台,使用Linux操作系统实时读取内核数据的proc文件系统、ptrace进程跟踪和高级管道操作,研制了更完善的源程序在线评测系统:程序运行时间最小限制可达1毫秒,实现了对RSS驻留内存的限制,程序输出数据量最小限制可达1字节。在输入输出错误输出重定向、限制运行时间、限制内存用量、获取用户程序的运行时间和内存用量、程序输出数据大小限制和高级管道操作避免频繁访问磁盘等六方面进行了技术改进,为程序设计类辅助教学软件的开发提供了关键技术参考。

C语言程序评测方法研究

对于学习计算机编程语言来说,大量的练习是最重要的,然而学生作业人工评测是个枯燥、易错、又耗费大量时间的工作。该文提出一种基于程序切片技术的程序评测方法,通过分解程序降低大规模程序在评测中的复杂度。方法首先获得程序依赖图,然后运用切片算法对程序进行切片划分,并在此基础上将学生程序与模板程序进行语义比较,最后得到程序评测信息。方法已经成功运用到C语言程序评测中,大量评测结果证明,该方法正确、有效。该方法同时也适用于其他编程类课程。

基于编辑距离的自适应反馈程序评测方法

随着人工智能、大数据和云计算风起云涌,对高校学生程序设计能力的培养提出了更高层次的要求。很多高校在计算机和非计算机专业都开设了程序设计类课程,该类课程需要学生进行大量的上机编程练习以培养应用计算机去求解实际问题的能力,同时很多高校都将在线评测系统引入到程序设计类课程的实践中,而大部分在线评测系统没有友好的错误反馈指导功能。该文提出了一种基于编辑距离的自适应反馈程序评测方法,通过检测学生代码的编译信息和测试用例信息,应用编辑距离,自适应给出学生代码出错原因并给出反馈指导,帮助学生快速找到代码出错位置并有针对的进行修改。结合自适应反馈程序评测方法的在线评测系统,可以有效激发学生的学习热情,通过在实践中学习掌握正确的计算机思维和行动方法,促进程序设计类课程的教学质量。研究结果为高校程序设计类课程实践过程智能化改良提供了理据。

校园程序设计在线评测系统

校园程序设计在线评测系统采用Linux9.0下的Apache+PHP+MYSQL+GCC的组合方案设计。其中PHP用于客户端显示,MYSQL用于存储数据,GCC用于对用户提交的代码进行评测。本系统使用开源软件,降低成本。

程序设计在线评测系统传输协议本体建模

针对程序设计在线评测系统,分析了系统中的网络环境,根据网络环境的具体需求提出了在线评测系统传输协议,在协议的设计过程中引入了本体论,目的在于解决传统的概念设计方法中事物之间联系的概念存在着模糊性的问题。然后介绍了怎样构建协议的本体模型,详细分析了构建协议本体模型所包含的几个主要的类,包括节点、实体和消息,以及类之间存在的关系。最后给出了一个协议片段实例模型。

一种基于程序切片的C语言程序评测方法

由于程序量大,当前针对学生编写程序的评测一般采用判断其输出结果的正误进行判定。这种评测方法机械,导致学生编程关注点偏颇,影响一些初学者的学习热情。本文首先研究了程序切片技术的概念、分类及原理等内容,然后在构建了程序依赖图以及扩展后的系统依赖图基础上,设计了静态程序切片的算法,进而实现了依据不同的切片准则的程序切片。最后通过对标准程序及学生程序的切片模块的比较,在降低了程序的复杂度后完成了对学生程序的评测,通过实例证明了方法的有效,为初学者程序的评测提供了较客观的评测方法。

“私教”还是“枪手”:基于大模型的计算机实践教学探索

以大模型为代表的新一代人工智能技术正深刻影响传统教学模式。在计算机实践教学过程中,如果大模型被合理应用,它可以充当学生的“私教”,辅助学生的个性化学习;否则大模型可能沦为学生完成作业的“枪手”,削弱学生的独立思考及实践能力。该文首先论述了计算机实践教学的层次,并分析了大模型对各个层次实践教学的正面和负面影响。然后,以“算法设计与分析”课程为案例,设计了面向算法设计实践的大模型应用模式,包括过程报告、逆向思考和集中考核等主要形式,初步应用结果表明,84.8%的学生在课程中使用大模型,其中51%的学生认可大模型的帮助作用,大模型应用显著提高了课程实践作业的完成度。

程序设计实习类课程如何准确考查学生学习情况

程序设计实习类的课程,培养的是学生的实际动手能力,因此平时编程作业的成绩占总评成绩的比例很高。然而,即使在学风良好的大学,编程作业的抄袭现象也比较普遍。因此,如何准确考查学生的学习情况,并通过合理的考查手段督促学生学习,就是一个值得研究的问题了。笔者即从实践中总结出了一套能够较为准确地考核学生在程序实习类课程中学习情况,并有效督促学生认真学习的方案。该方案括以下3个方面:通过在线评测系统安排现场集中上机考试;严格考查学生对所编程序的熟悉程度;合理设计期末笔试卷及期末考试50分否决制。

基于遗传编程的学生程序修正方法

学生程序的自动修正是程序设计类大规模网络公开课亟需解决的关键问题。结合学生程序在线评测的需求,提出了基于遗传编程的学生程序修正模型,设计并实现了基于Web的便于教师和学生使用的程序自动修正系统。基于测试用例集实现程序在线评测,对评测结果中满足自动修正条件的学生程序进行错误定位,在此基础上实现自动修正。应用结果表明,该系统可以有效管理和测试学生程序,并为学生修正含有缺陷的程序提供参考,减轻了教师的负担。

疫情下在线评测系统远程教学与机考实践

在疫情影响下,线上远程教学与考核使教学的高效性和考核的公平性受到质疑。由中山大学自主研发的程序在线自动评测平台Matrix具有教学、机考、在线评测等功能,是疫情下实施远程教学与考试的优选平台。文章介绍了如何通过Matrix平台翻转课堂实践程序设计课程的远程教学,特别介绍了在新型冠状病毒的疫情下,学校如何克服各种困难,建立面向考生的管道模型,有序地开展考生身份核验、主辅机位引导与测试,顺利对700多名学生开展远程机考。

以OJ系统和学科竞赛为核心的程序设计实践教学

通过分析各高校在线评测系统应用于实践教学的现状,结合北京化工大学在线评测系统应用实际,对九年来的计算机科学与技术专业的编程课程教学实践和程序设计类学科竞赛的培养情况进行数据分析和整理研讨。经验表明,文章分析的以在线评测系统为基础,以学科竞赛为目标的实践教学模式有利于培养优秀的计算机科学与技术专业学生。

程序设计在线作业代码不规范检测方法及应用

针对程序初学者编写的C/C++程序,调试需要消耗大量的时间和精力。然而,初学者在接触简单的编程时,编写思路一般不存在问题,但由于其良好的编程习惯还未养成,代码格式往往不规范,从而导致程序相应代码块出错。本文结合程序在线评测系统,针对程序设计课程的C/C++程序代码不规范问题提出了一种基于在正则表达式和编辑距离的检测方法并通过实验验证了不规范的代码出现错误概率较大。

面向高职教学质量保障体系的程序设计自主学习平台的研究与实现

无线网络和移动终端的普及,突破了课堂时空限制,使得随时随地获取资源进行学习成为可能。该自主学习平台以高职教学质量保障体系为指引,以程序自动编译评测子系统为核心,参照高职教育实际教学过程,构建融入高职教育教学质量保障体系的网络教学环境,形成"教、学、练、测、赛、督"六位一体的综合性自主学习平台,为高职院校的网络课程建设和信息化教学建设提供基础支撑平台,使网络教学真正地服务于高职院校的课程教学。

基于Docker的分布式程序判定系统设计与实现

针对现有程序评测系统无法满足程序设计类课程实践教学需要的问题,提出使用Docker虚拟化技术和非对称分布式技术相结合的方法来实现程序判定系统,利用Docker的沙箱机制实现待判定程序与判定服务器的运行隔离,利用多台判定服务器并行来处理大规模高并发的程序判定任务。实验结果表明,开发的程序判定系统能够安全、高效的完成各类典型程序的判定,提高并发判定效率。可用于程序设计类课程学生编程实践能力的考核,同时能够提高学生对编写程序的热情,也能够节约教师在批改学生作业上花费的时间。为打破传统的教学考核方式,向完全实现无纸化考试迈进了一步。

“程序设计基础”课程教学的改革与创新实践

程序设计基础是软件工程专业一门重要的基础课,它以计算机语言为基础,以程序设计逻辑和思想为导向,运用特定的算法进行程序设计与专业素养的培养。该课程具有很强的理论性与实践性,因此需要任课教师采用一定的教学方法,加深学生对理论的理解与应用,激发学生的学习热情,达到高效的教学目的。

语言程序在线提交系统设计与实现

本系统采用B/S架构,前端利用JavaScript,CSS等语言编写,后端数据库利用MySQL关系型数据库,评测机利用C#编写。主要实现了代码评测、线上考试、线上竞赛、自我评测等功能。本系统的设计目的是减轻教师教学压力,增加学生学习趣味性,帮助学生及时作出自我评价。

一门计算机课程的形成性评价应用策略

形成性评价是一种注重学生学习过程的教学评价方法,它能引导学生调整自己的学习策略,促进教师不断改进教学。文章在分析形成性评价特点的基础上,结合算法分析与设计课程的教学目标及特点,采用程序在线评测系统和程序雷同检测系统,设计并搭建了课程形成性评价的实施方案和环境。实践表明,该方案能切实提高学生的算法设计及应用综合能力,同时能有效激发学生的学习热情。

基于edX的MOOC教学平台——雨虹学网建设与课程实践

雨虹学网是基于edX开放源代码,根据中国农业大学实际教学特点研发。采用Python+Django+Mysql/MongoDB框架结构,在虚拟开发平台上进行项目开发,使得雨虹学网具有较强的维护和升级能力。通过部署六类服务器,保证了雨虹学网可靠性和可用性,良好的用户在线学习体验。程序自动评测、作业互评、师生互动和学习轨迹管理等特色功能使得雨虹学网帮助师生更好地开展教学活动,实现主动式教学。经过近四年课程实践,雨虹学网可以促进学生学习主动性,激发学习兴趣,提高教学质量。

Approach to evaluating exception handling of programs

To solve the problems that the exception handling code is hard to test and maintain and that it affects the robustness and reliability of software, a method for evaluating the exception handling of programs is presented. The exception propagation graph （EPG） that describes the large programs with exception handling constructs is proposed by simplifying the control flow graph and it is applied to a case to verify its validity. According to the EPG, the exception handling code that never executes is identified; the points that are the most critical to controlling exception propagation are found; and the irrational exception handling code is corrected. The constructing algorithm for the EPG is given; thus, this provides a basis for automatically constructing the EPG and automatically correcting the irrational exception handling code.