突出激勵機制的VB代碼評測系統(tǒng)的開發(fā)與應用

曾蘭星

（東莞市經濟貿易學校 廣東 東莞 523003）

突出激勵機制的VB代碼評測系統(tǒng)的開發(fā)與應用

曾蘭星

（東莞市經濟貿易學校 廣東 東莞 523003）

通過對中職學校學生特點的分析，提出了突出激勵機制的VB代碼評測系統(tǒng)的設計方案，該系統(tǒng)實現(xiàn)了對源代碼進行及時、客觀、公正的評測，能有效應用于教學，在很大程度上提高了學生自主學習的積極性和教師的教學效率。

激勵機制；中職；VB教學；評測系統(tǒng)

計算機編程技能是中職學校計算機相關專業(yè)學生需要掌握的一門核心技能。但在教學實踐中，它卻是難教、難學的課程之一。難學主要體現(xiàn)在學生學習計算機編程課程時需要做大量的練習，通過練習獲得熟練的編程技巧和調試經驗。學生在練習過程中很難得到及時的反饋和教師指導，很容易喪失學習興趣。難教主要體現(xiàn)在教師在上機實驗時真的是很辛苦，因為學生在編程練習過程中會出現(xiàn)各種各樣的問題；如果采用傳統(tǒng)的人工評閱代碼的方式，教師課后就要花費大量時間和精力去批閱學生作業(yè)。因此，我們迫切需要改進計算機編程課程的教與學。

近年來，隨著普高的擴招，中職學校生源質量越來越差，大多數(shù)學生學習基礎差，普遍缺乏學習動機，沒有良好的學習習慣，厭倦、逃避學習，沉迷于網(wǎng)絡游戲的現(xiàn)象十分嚴重。他們都是傳統(tǒng)教育中的失敗者，傳統(tǒng)的課堂教學已經無法吸引他們的注意力。因此，急需新穎的、更富趣味的教學方式，以此來激發(fā)他們的興趣，增強他們的學習動機。

本文提出了一種突出激勵機制的針對中職學?！禫B程序設計》教學的代碼評測系統(tǒng)。系統(tǒng)通過靜態(tài)評閱技術對提交的源代碼進行自動評閱并給予用戶相應的反饋信息，還在系統(tǒng)中加入游戲激勵機制增強學生的學習動機和學習興趣。在教學中，這一代碼評測系統(tǒng)的使用，能給教學雙方都帶來極大的方便，一方面，能充分調動學生的學習自主性；另一方面，亦讓教師擺脫了繁重的人工評測程序的工作，從而可將更多精力投入到教學研究中。

系統(tǒng)設計

（一）設計目標

本系統(tǒng)的設計目標是實現(xiàn)VB程序設計題的自動評閱，而且要實現(xiàn)閱卷的公正性。該系統(tǒng)既能滿足程序教學代碼評測的需要，也能讓學生保持長時間的學習興趣和學習動機，系統(tǒng)具備如下特點：（1）系統(tǒng)具有源代碼評測功能，讓學生在課堂上得到及時的反饋和指導，讓教師從繁重的重復性評判作業(yè)的工作中解脫出來。（2）通過激勵機制激發(fā)學生的學習興趣。比如，在系統(tǒng)中增加一些積分排行、游戲獎勵等激勵元素，讓學生長期保持較高的學習興趣和學習動機。（3）系統(tǒng)有課堂管理功能，如防止學生作弊功能（如防止學生間共享代碼、用別人的賬戶登陸等）。

（二）系統(tǒng)架構和開發(fā)工具

考慮到本研究旨在建立一個突出激勵機制的代碼評測系統(tǒng)，目的是提高學生學習計算機程序設計的興趣，促進課堂教學效果，涉及課堂教學學生機的管理功能（如學生機共享、校園網(wǎng)的訪問權限限制等）以及運行速度要求，所以本文采用C/S模式進行系統(tǒng)開發(fā)。

VB是微軟公司推出的應用程序開發(fā)工具，它具有簡單、功能強大和高效率等特點，所以本系統(tǒng)使用VB作為主要的開發(fā)工具。數(shù)據(jù)庫采用SQL Server 2003設計。

（三）數(shù)據(jù)庫設計

根據(jù)需求分析的結果，本系統(tǒng)構建的主要數(shù)據(jù)表有用戶基本信息表（tb_student）、排行表（tb_top）、練習題目表（tb_questions）、課件表（tb_courseware）、分數(shù)表（tb_point）、參數(shù)表（tb_parameter）、存儲用戶提交的源代碼（tb_sourcecode）、游戲列表（tb_game）。

也許這樣也合理解析了今年WSET的國際化改革，還有眾多跨界葡萄酒教育機構的興起。葡萄酒教育對葡萄酒市場的發(fā)展起著重要的推廣作用，那未來的葡萄酒教育發(fā)展趨勢又將如何？

（四）系統(tǒng)主要功能模塊

按系統(tǒng)實現(xiàn)的功能來劃分可分為三大功能模塊，即信息維護模塊、代碼評測模塊及激勵機制模塊。系統(tǒng)功能劃分如圖1所示。系統(tǒng)各模塊的功能：（1）信息維護模塊。如學生信息維護子模塊：對學生學號及相關檔案進行錄入、修改等操作。（2）代碼評測模塊。如身份驗證子模塊：該模塊主要是判斷登錄者的身份和密碼是否正確。代碼評分子模塊：對學生提交的代碼進行自動評測，給出錯誤提示信息。（3）激勵機制模塊。如游戲激勵子模塊：對完成任務的學生給予游戲獎勵，根據(jù)完成時間快慢給出不同款式和級別的游戲。

（五）系統(tǒng)核心模塊的設計與實現(xiàn)

以下幾個功能的實現(xiàn)是本平臺開發(fā)中具有一定特色和創(chuàng)新之處。

圖1 系統(tǒng)的功能模塊圖

代碼評測模塊的設計和實現(xiàn) 代碼評測一方面可以讓學生在課堂上得到及時反饋，提高學生學習的主動性；另一方面，也能減輕教師指導和作業(yè)批改的壓力，讓教師有更多時間去鉆研教材和教法。本系統(tǒng)采用靜態(tài)評閱技術，主要分為以下3個步驟：（1）程序分解。根據(jù)VB程序窗體文件（.frm文件）的內容，把源程序分為 “版本號”、“窗體信息”、“控件信息”、“事件代碼”、“變量聲明”等部分，把“事件代碼”與其他部分分離。進行窗體屬性、窗體中控件屬性與標準答案的匹配，分解后存儲。（2）關鍵詞匹配、得分點匹配。關鍵詞匹配計算學生源文件的保留字與標準答案保留字的匹配結果；得分點匹配是檢查學生源文件中是否包含關鍵性的詞語（相當于按知識點給分）。（3）按照各個部分不同的權值計算得分。根據(jù)“窗體信息”、“控件信息”、關鍵詞匹配和得分點匹配的結果和各自的權值，計算出學生的得分。其中，代碼評測功能的部分代碼如圖2所示。學生把自己的代碼填寫在指定的區(qū)域向系統(tǒng)提交，然后系統(tǒng)進入判題過程。如果提交的源代碼被評測是錯誤的情況，系統(tǒng)會直接給出錯誤提示。本系統(tǒng)對常見的錯誤會給出詳細的錯誤信息，這樣可以使學生知道自己錯在什么地方，迅速找到解決的辦法，從失敗中總結經驗，不斷提高自己的能力。這種智能的錯誤提示設計是建立在后臺判題系統(tǒng)的判斷結果基礎上的，錯誤的提示信息是我們根據(jù)長期積累編程中常見的錯誤經驗得出的，是本系統(tǒng)的設計者長期從事程序設計教學及研究的結果。

激勵機制功能的實現(xiàn) 代碼評測模塊在判題過程中發(fā)現(xiàn)學生提交的源代碼通過了系統(tǒng)評測，就會以相應的回饋方式給學生積分和經驗的獎勵。獎勵的計算方法分為三種情況：第一次正確提交，除了得到每道題的固定經驗和積分外，經驗還會得到額外的獎勵。完成題目的先后順序排在前五名的，積分會得到額外的獎勵；當前最優(yōu)解——學生所提交的代碼是所有提交中最優(yōu)秀的代碼，積分就能得到額外的獎勵；做題的連續(xù)性——在指定的時間內學生連續(xù)向系統(tǒng)提交了正確的解題代碼，積分會得到額外的獎勵。通過這種激勵式評分標準，能夠非常好地調動學生學習的積極性，使學生不斷向著更高水平邁進。另外，本系統(tǒng)針對提前完成任務的學生，給予游戲獎勵。當然，前提是必須完成了課堂教學任務，如果完成的特別快或特別優(yōu)秀，提供給他/她的游戲種類也將更多、更豐富，這樣就既能夠激發(fā)學生的學習動機，也能達到寓教于樂的教學境界。

防作弊功能的實現(xiàn) 在傳統(tǒng)計算機實訓教學中，學生在機房練習的過程中教師很難監(jiān)控和管理。比如，有些學生通過局域網(wǎng)共享、復制別人的代碼，這將影響游戲激勵的正面引導作用。為此，本系統(tǒng)采用如下兩方面來實現(xiàn)這種功能：（1）學生上機必須對號入座，學號必須和機器號一致；而且本系統(tǒng)提供給學生的賬號也是與機器號綁定的，如果學生亂坐座位，本系統(tǒng)將禁止學生登陸。（2）禁止學生機共享，本系統(tǒng)通過在教師端停止所有學生的Server服務和Browser服務，以達到禁止學生機自行共享的目的。禁止學生機共享模塊的部分代碼如下（XXX代表學生機的機器編號）：

圖2 評測部分代碼示意圖

教學實踐

（一）課程筆試成績的總體情況分析

實驗班的筆試成績實際只占其綜合評定成績的50%，為使其和對照班的成績有可比性，成績分析中數(shù)據(jù)均來源于兩個班的期末試卷卷面分。本研究采用T檢驗來檢驗兩個班級的筆試成績情況。實驗前的情況如表1所示。兩個班級的VB程序設計成績經雙側T檢驗，顯著性概率P=0.655＞0.05，說明這兩個班級的VB程序設計成績的均值差異不顯著。

表1 行動研究前實驗班與對照班VB程序設計成績的顯著性差異分析表

實驗后的情況如表2所示。兩個班級的VB程序設計成績經雙側T檢驗，顯著性概率P=0.008＜0.05，說明這兩個班級的VB程序設計成績的均值差異非常顯著；而且2011級網(wǎng)絡（2）班的均值為79.7，比2011級網(wǎng)絡（3）班的均值73.2要高。說明運用突出激勵機制的代碼評測系統(tǒng)進行教學能有效提高學生對 《VB程序設計》課程理論基礎知識的學習效果。

表2 行動研究后實驗班與對照班VB程序設計成績的顯著性差異分析表

（二）學生對本代碼評測系統(tǒng)用于教學的評價

課程評價可以有效幫助學生正確認識自己在學習態(tài)度、學習能力和知識獲取能力等方面的問題。促進學生改進學習方法，提高學習質量，從而達到使學生全面發(fā)展的目的。同時，課程評價也可以幫助教師了解和提高課程教學的效果與質量，為改進課程教學提供反饋信息，促進課程本身的完善。

在本研究中，對突出激勵機制的VB代碼評測系統(tǒng)應用于中職學?！禫B程序設計》課程教學的評價，通過對學生進行問卷調查，有針對性地設計了調查問卷。共發(fā)放調查問卷108份，回收104份，其中無效卷4份，有效率96%。通過對問卷進行統(tǒng)計分析，得到本研究的課程評價信息如下。

對“調查以前是否喜歡計算機編程”，選擇喜歡的占15%，沒感覺的占36%，不喜歡的占49%。可見，在調查者中大多數(shù)學生是不喜歡或討厭計算機編程的（見圖3）。

圖3 問卷調查“以前是否喜歡計算機編程”統(tǒng)計圖

在調查“用完這個基于激勵機制的代碼評測輔助教學平臺，你現(xiàn)在喜歡編程學習嗎？”時，選擇喜歡的占82%，沒感覺的占10%，不喜歡的占8%，可見突出激勵機制的代碼評測輔助教學系統(tǒng)確實對調查者學習計算機編程有一定的促進作用（見圖4）。

圖4 問卷調查“現(xiàn)在是否喜歡計算機編程”統(tǒng)計圖

在調查“通過使用輔助教學平臺，是否加強了你的實踐編程能力”時，選擇喜歡的占80%，沒感覺的占8%，不喜歡的占12%。可見，突出激勵機制的代碼評測輔助教學系統(tǒng)確實對被調查者的編程技能有一定的提高（見圖5）。

圖5 問卷調查“是否增強了實踐編程能力”統(tǒng)計圖

本研究通過分析中職學校學生的特點，引入游戲激勵教學模式，設計并完成了突出激勵機制的VB代碼評測系統(tǒng)主要功能的設計和實現(xiàn)。并依據(jù)該系統(tǒng)，設計、實現(xiàn)了中職《VB程序設計》課程教學實施，通過一年的教學實踐，初步驗證了所研發(fā)的系統(tǒng)以及教學設計方案對學生學習動機和教學效果的促進作用，為一線教師使用代碼評測系統(tǒng)輔助計算機程序設計教學提供了范例和參照。同時，對代碼評測系統(tǒng)教學應用的情況分析和總結也為廣大學科教師、教育技術工作者對計算機輔助學科教學提出了進一步的研究方向。

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（本欄責任編輯：謝良才）

中央財政下?lián)?.58億元支持退役士兵培訓

近日，中央財政下?lián)?013年退役士兵職業(yè)教育和技能培訓補助資金6.58億元，比2012年增長9.81%，主要用于退役士兵職業(yè)教育和技能培訓所需的學雜費、住宿費、技能鑒定費、生活補助費以及轉業(yè)士官待分配期間管理教育(含培訓)、醫(yī)療補助等。

據(jù)統(tǒng)計，2010至2013年，中央財政共安排退役士兵職業(yè)教育和技能培訓補助資金24.64億元，年均增長13.06%，有力地支持了各地開展退役士兵職業(yè)教育和技能培訓工作。

黨和政府高度重視退役士兵培訓工作，中央財政從2002年起對安置任務重和經濟欠發(fā)達地區(qū)的城鎮(zhèn)退役士兵培訓給予適當補助。2010年，國務院、中央軍委印發(fā)了 《關于加強退役士兵職業(yè)教育和技能培訓工作的通知》(國發(fā)〔2010〕42號)，中央財政加大了對各地開展退役士兵職業(yè)教育和技能培訓的支持力度。2011年，中央財政將退役士兵職業(yè)教育和技能培訓中央財政補助標準由原來的每人1200元提高到每人2000元。同時，按照每人200元的標準對轉業(yè)士官集中交接和管理給予補助。

（中國新聞網(wǎng)）

G712

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1672-5727（2013）08-0172-03

曾蘭星（1978—），男，廣東東莞人，碩士，東莞市經濟貿易學校教師，中學一級教師，研究方向為游戲化教學。