季曉慧　張玉清

摘要：討論了在線評測系統(tǒng)在C程序設計實踐教學中的題庫建設、隨堂及課后練習的題目分類及使用方法、考試方式及分數(shù)評定方法等。

關鍵詞：C程序設計；在線評測；題庫；練習；考試

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）07-1465-02

C語言是大學一年級學生學習計算機程序設計廣泛使用的一種語言。學習本門課程，學生不僅可以掌握此種高級程序設計語言的語法和語義，還可以掌握結構化程序設計“自頂向下、逐步求精”的思想及方法、常用的算法及實現(xiàn)技術，以及分析和解決實際問題的語言應用能力。其教學目標是激發(fā)學生的程序設計興趣、培養(yǎng)學生探索精神和實際編程能力。

為實現(xiàn)上述教學目標，上機編程實踐是極為重要的教學手段，具有重要的教學意義。但由于本門課程面向的是大一學生，此時學生還沒有接觸專業(yè)課程，不能將專業(yè)的實際需要與本門課程的學習聯(lián)系起來，對課程的地位認識不足，存在對課程的興趣不大、學習動力不夠、主觀能動性差、投入精力有限等問題。在具體上機實踐時，有些同學精力不夠集中，不能按照指導教師的要求完成指定的上機實踐題目，甚至個別同學會有上網、看電影等與編程無關活動的現(xiàn)象。而由于指導教師面向的學生較多，無法監(jiān)督和檢查所有學生的上機完成情況，對于能檢查到的學生，由于時間和精力有限也不能進行十分嚴謹?shù)臋z驗，因此學生會進一步放松對自己的要求。

在線評測系統(tǒng)是一套能對程序源代碼進行自動評判的計算機應用軟件，目前國內眾多高校都已采用此軟件作為計算機程序設計教學的輔助系統(tǒng)，其特點是評判嚴格，不僅要求邏輯上正確，而且數(shù)據(jù)的格式也要相符合，學生必須考慮到每一個細節(jié)和特殊邊界條件，而不是大體上正確就能通過測試，這對于培養(yǎng)嚴謹、周密的程序設計思想及風格極為有效。另一方面，在線評測系統(tǒng)可以通過對各學生的賬號查詢來掌握學生的上機實踐情況，使得教師能夠實時地查看每一個學生的上機情況，極大地增強了教師的管理能力，可以促進學生上機實驗熱情的提高，加大學生的上機實驗效率。該文就在線評測系統(tǒng)在C程序設計教學中的具體應用進行了探討。

1 在線評測系統(tǒng)簡介

在線評測系統(tǒng)最早用于國際大學生程序設計競賽，其通過對學生用網頁瀏覽器提交到服務器的競賽題目源代碼進行在線編譯，生成可執(zhí)行文件并產生輸出，將輸出與服務器數(shù)據(jù)庫中的測試數(shù)據(jù)中的輸出文件進行逐字節(jié)的對比來判斷學生提交程序的正確性，并對耗時、耗費內存等方面進行評測，并將評測結果保存在數(shù)據(jù)庫中同時返回給用戶。目前，在線評測系統(tǒng)已廣泛應用于各高校的程序設計類課程實踐教學中，其除對源代碼進行評判之外，還具有用戶管理、題庫管理、在線比賽及在線討論等功能模塊，其中用戶管理模塊用于提供新用戶的注冊及用戶信息的更改功能，并為每個用戶維護提交的源程序，同時對所有用戶進行排名；題庫管理模塊用于題目的發(fā)布、修改、分類和刪除等，每一道題目包括題意描述和測試數(shù)據(jù)兩部分，其中題意描述部分包含與測試數(shù)據(jù)格式相同的輸入及輸出數(shù)據(jù)格式要求；在線比賽模塊提供在限定時間內對限定題目進行的程序提交及評測；在線討論模塊類似于小型的bbs系統(tǒng)，用戶可以針對相應的題目進行討論。

有了在線評測系統(tǒng)，教師在程序設計類課程的實踐教學上可以利用其進行隨堂練習、作業(yè)布置、在線考試、遠程指導等。與傳統(tǒng)的教學方式相比，將在線評測系統(tǒng)引入到實踐教學中具有如下優(yōu)勢：（1）利用嚴格的測試數(shù)據(jù)對程序進行自動評判，更能訓練學生編程思維的嚴謹性；（2）學生通過對已求解題目數(shù)量的累積及所在排名的實時查看能激發(fā)學生的上機實踐自主性、增強學生的程序實踐興趣并形成學生之間的討論和交流氛圍；（3）教師通過對學生提交的次數(shù)、排名及源代碼的查看，能更好地了解學生的實踐完成及掌握情況；（4）24小時開放、自主的實驗環(huán)境可以增加學生課外上機實踐的動力。[1]

2 在線評測系統(tǒng)的題庫管理及應用實踐

如前所述，在線評測系統(tǒng)具有嚴謹、能增強學生實踐興趣、形成良好的實踐討論氛圍等優(yōu)勢，但欲使其能夠充分發(fā)揮所擁有的優(yōu)勢，必須有與所學知識點緊密配合的、適于在線評測的相關題目。在教學實踐中我們采用下面幾種方式進行相應的題庫建設：

1）通過增加明確的輸入輸出格式要求將傳統(tǒng)的實驗題目轉化為適于進行在線評測的實驗題目；

2）借鑒兄弟院校的相關實驗題目進行必要補充。這里推薦哈爾濱工業(yè)大學李希然老師的課程實驗題目（https：//cms.hit.edu.cn/course/view.php？id=294）及浙江大學C程序設計基礎及實驗課程題目（http：//jpkc.zju.edu.cn/k/409/ml32.htm）；

3）鼓勵優(yōu)秀學生結合課程所學知識點為題庫出新題，題目如果被采用可以以加分作為鼓勵。

擁有了一定數(shù)量的題目之后，在隨堂練習和作業(yè)布置上可將題目分為必做題與選做題兩部分，其中必做題是學生為掌握相關知識點必須完成的題目，而選做題則是供掌握情況較好的學生為進一步提高程序設計水平而布置的題目。為鼓勵學生多做選做題，在平時成績中除去對學習態(tài)度及出勤率的考量外，按照學生所通過題目的數(shù)量進行排序和折算。這樣一方面可以以顯式的方式使得學生投入實驗，另一方面由于并不要求所有的學生都完成同樣的題目，可以部分地規(guī)避抄襲現(xiàn)象的發(fā)生。

必做題是要求學生必須弄懂、調通的題目。對于隨堂練習的必做題，在距下課20分鐘的時候公布測試數(shù)據(jù)，供沒有通過的同學分析程序，在距下課5分鐘的時候公布通過的優(yōu)秀程序，供同學們比較學習；對于課后作業(yè)的必做題，參考北京大學程序設計類課程實踐教學的作法，要求一周內提交程序，一周之后公布測試數(shù)據(jù)，供沒有通過的學生分析程序，兩周之后公布優(yōu)秀程序，供學生學習參考并改進自己的方法[2]。在學生通過評測系統(tǒng)進行練習的過程中，教師并不是完全置之不理，而是可以以抽查學生代碼的方式了解學生掌握情況，及時發(fā)現(xiàn)相關問題并在課堂上講解、要求學生改正。

同其他課程一樣，學生在隨堂及課后練習過程中會存在抄襲現(xiàn)象。為規(guī)避抄襲，在課程開始時即進行誠信教育，并宣布一旦發(fā)現(xiàn)抄襲即將本次及以往實驗成績清零的處罰，以增大學生抄襲成本、減小學生抄襲可能。在具體操作上，對每次作業(yè)可采用斯坦福大學的moss軟件（http：//theory.stanford.edu/～aiken/moss/）進行雷同作業(yè)甄別，并對結果進行公示。對于申辯的同學，如果其能夠了解題目的算法及實現(xiàn)細節(jié)，可以考慮適當恢復分數(shù)，以達到教學是為了使學生最終掌握知識點的目的。

3 在線評測系統(tǒng)的考試應用

C程序設計的教學目標是使得各專業(yè)的學生在學完本門課程后具有實際的動手編程能力，在線評測系統(tǒng)的實時判題能力使得考察學生的現(xiàn)場編程解決問題的能力成為現(xiàn)實。在具體應用在線評測系統(tǒng)考察學生的動手編程能力時，允許學生攜帶紙質資料進入機房，只需在給定時間內完成指定題目的求解即可，最終成績可按通過的程序數(shù)目以及提交次數(shù)與通過題目數(shù)量的比例進行排名換算，首先按通過的題目數(shù)量進行排名，如果通過的題目數(shù)量相同則按照提交次數(shù)與通過題目數(shù)量的比例進行排名，比例越小排名越靠前。

C語言的一個特點是規(guī)則繁多且瑣碎，因此結合相關筆試來考察學生的相關語法規(guī)則掌握情況以及對程序的閱讀及理解能力也是十分必要的。同時對僅用幾道題目來對學生進行考核的方式也是一個有益補充。在筆試試卷中可以增加平時在線評測系統(tǒng)中的練習題的程序填空，并在課程開始時就告訴學生有這樣的考試題型，以督促學生平時在利用在線評測系統(tǒng)進行實踐時的認真性，同時也減少了學生在完成程序設計實踐任務時的簡單抄襲。

最終學生的課程分數(shù)可以由平時成績20%、期末筆試成績30%、期末上機考試成績30%及期中成績20%的比例綜合獲得。其中，期中考試可以完全采用在線評測系統(tǒng)來完成。

4 結論

在線評測系統(tǒng)具有嚴謹、評判客觀、開放等特點，將在線評測系統(tǒng)應用到C程序設計教學中，可以激發(fā)學生的學習實踐興趣、訓練學生的程序設計能力、幫助學生養(yǎng)成嚴謹?shù)木幊塘晳T。在具體應用上，可通過移植傳統(tǒng)實驗題目、借鑒兄弟院校題目、自行編制題目等方式建設題庫，并根據(jù)教學需要將題目劃分為必做題目、選做題目及考試題目進行使用。在線評測系統(tǒng)可作為傳統(tǒng)筆試考試的有益補充，以充分考察學生對C語言的實際運用能力，并結合平時的實踐分數(shù)給出最終成績。

致謝：文章受中國地質大學（北京）2012年度教學研究與教學改革項目資助。

參考文獻：

[1] 肖瀟，賀細平. C 語言程序設計教學探索[J]. 計算機教育，2011（5）：65-68.

[2] 李文新，郭煒：北京大學程序在線評測系統(tǒng)及其應用[J]. 吉林大學學報（信息科學版）， 2005（S2）：170-177.