面向計算機編程語言的在線評測系統(tǒng)教學應用與思考

摘 要 在線評測系統(tǒng)以其高度仿真的比賽考試環(huán)境，為學生提供了自由選擇和靈活練習的平臺，有效促進了學生編程技能的提升和團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)。文章深入探討了在線評測系統(tǒng)在計算機編程教育中的應用及其優(yōu)勢，并指出盡管在線評測系統(tǒng)顯著提升了教學質量，但在結果反饋、技術適配及系統(tǒng)使用上仍待完善。面對技術難題和使用障礙，文章提出通過校企合作的方式，共同開發(fā)符合學校師生實際情況和需求的專屬在線評測系統(tǒng)，以幫助資源有限的學?？朔诩夹g開發(fā)和系統(tǒng)維護方面的困難。

關鍵詞 在線評測系統(tǒng)；教育應用；計算機編程語言

中圖分類號：G712 " " " " " " " " " " " " " "文獻標識碼：A " "DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.34.014

Teaching Application and Reflection on Online Evaluation System

for Computer Programming Languages

HUANG Jianying

（Guangdong Innovative Technical College， Dongguan， Guangdong 523000）

Abstract The online evaluation system， with its highly simulated competition and examination environment， provides students with a platform for free choice and flexible practice， effectively promoting the improvement of students' programming skills and the cultivation of teamwork abilities. The article delves into the application and advantages of online evaluation systems in computer programming education， and points out that although online evaluation systems have significantly improved teaching quality， there is still room for improvement in result feedback， technical adaptation， and system usage. Faced with technical difficulties and usage barriers， the article proposes to jointly develop an exclusive online evaluation system that meets the actual situation and needs of teachers and students in schools through school enterprise cooperation， in order to help schools with limited resources overcome difficulties in technology development and system maintenance.

Keywords online evaluation system; educational applications; computer programming language

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展，教育模式正逐漸從傳統(tǒng)的“教師講授、學生聽講”轉變?yōu)楦屿`活、互動、個性化的學習方式。編程語言教學旨在培養(yǎng)學生的邏輯思維、問題解決能力及創(chuàng)新能力。然而，傳統(tǒng)的編程教學方式存在一定的局限性，如練習反饋有延遲且不準確、練習題目零散且質量參差不齊等問題，而在線評測系統(tǒng)（Online "Judge "System，簡稱OJ）作為一種新興的教學工具，能夠有效解決這些問題，提高編程教學的質量和效率。

1 "研究背景

隨著計算機互聯(lián)網(wǎng)和計算機技術的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡教育也在不斷發(fā)展進步。作為教育評估指標之一的在線評測系統(tǒng)在整個教學過程中扮演了十分重要的角色。

在線評測系統(tǒng)是一種基于網(wǎng)絡的編程練習和評測平臺。它實現(xiàn)了網(wǎng)絡化高級程序設計語言的自動評判，允許用戶在線提交代碼，系統(tǒng)會自動編譯、運行并評測代碼的正確性，還具備成績統(tǒng)計、積分排名等功能，方便教師和學生快速了解練習情況，具有實時性、高效性、便捷性等特點，有助于減輕教師的工作壓力、豐富教學手段、提高教學質量、激發(fā)學生的主觀能動性和積極性[1]。

在計算機專業(yè)方面，編程語言一直是各類競賽和資格證考試的重點和熱點，同時也是其他計算機專業(yè)后續(xù)課程的重要基礎。在“崗課賽證”融通的教育教學改革方針指導下，計算機編程語言課程應將“1+X”證書和藍橋杯等各類編程競賽考試的內(nèi)容融入日常課堂教學，因此，在教學過程中十分需要一個既能為學生提供考證競賽的真題練習，又能對學生的學習成果進行檢驗的在線評測系統(tǒng)。

目前在線評測系統(tǒng)被廣泛應用于國內(nèi)外各類競賽、教學及培訓。國內(nèi)著名的題庫有北京大學題庫、浙江大學題庫、電子科技大學題庫等；國外的題庫包括烏拉爾大學題 庫、瓦拉杜利德大學題庫等；國內(nèi)外著名的編程比賽有ACM、藍橋杯、天梯賽等。很多互聯(lián)網(wǎng)公司也將OJ系統(tǒng)應用于員工入職招聘考試中，同時在線評測系統(tǒng)也被應用于編程練習網(wǎng)站，比如?？?、力扣等。許多高校都有自主研制的在線評測系統(tǒng)，可以結合實際情況合理地使用在線評測系統(tǒng)，以提高教學效果和培訓效果，并為學生的就業(yè)培訓提供一定的幫助。

2 "在線評測系統(tǒng)在教學中的應用及優(yōu)勢

在線評測系統(tǒng)在編程基礎課程教學中的應用主要體現(xiàn)及優(yōu)勢在以下幾個方面。

2.1 "課堂練習，實時反饋

在現(xiàn)代教育技術的輔助下，教師可以充分利用在線評測系統(tǒng)來布置和發(fā)布課堂訓練任務題集。通過事先在系統(tǒng)中精心挑選和設置好相關的題目，教師可以在課堂上迅速地將這些任務分發(fā)給學生。學生在登錄系統(tǒng)后，可以直接在平臺上進行程序的編寫、編譯和運行操作。系統(tǒng)會即時反饋評測結果，這些結果不僅包括程序是否正確運行，還包括程序的運行時間、內(nèi)存使用情況等詳細信息。這樣一來，教師就無須親自逐一手動檢查每個學生編寫的程序，大大減輕了教師的教學負擔。同時，教師可以利用系統(tǒng)實時查看學生的完成情況，根據(jù)每個學生的具體表現(xiàn)進行個性化的指導。這種實時反饋機制極大地提高了課堂教學的效率。此外，在線評測系統(tǒng)還可以實時顯示班級內(nèi)的綜合成績排名情況，幫助學生及時了解自己在編程方面的水平。這種透明化的成績展示能夠激發(fā)學生的競爭心理，促使其在課堂上更加積極主動地學習和完成練習任務[2]。

例如，在一節(jié)計算機編程課上，教師通過在線評測系統(tǒng)布置了一道復雜的編程題。學生在課堂上迅速進入狀態(tài)，開始在各自的電腦上編寫代碼。系統(tǒng)實時顯示每個學生的編程進度和代碼長度，教師可以一目了然地掌握課堂情況。學生提交代碼后，系統(tǒng)立即進行編譯和運行，給出詳細的評測結果。教師可以立即看到哪些學生成功完成了任務，哪些學生遇到了困難。在課堂的后半段，教師利用系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，有針對性地對遇到困難的學生進行輔導。同時，教師還可以展示一些優(yōu)秀學生的代碼示例，供其他學生參考學習。通過這種方式，學生不僅能夠更好地掌握知識，還能在競爭中不斷進步，提高自己的編程能力。

2.2 "課后練習，自動評測

除了在課堂上發(fā)布訓練任務外，教師還可以在功能強大的在線評測系統(tǒng)上布置和發(fā)布課后訓練任務。學生可以利用課余時間進行編程訓練，系統(tǒng)會對學生編寫的代碼進行自動化評測，幫助學生及時發(fā)現(xiàn)并改正錯誤，這在一定程度上解決了課后輔導難的問題。學生在在線評測系統(tǒng)上完成練習時，可以通過詳細的評測結果了解自己的不足之處，還能自由選擇不同難度的課外題目集進行練習。這種自主選擇的過程能夠激發(fā)學生自主地搜索、學習課外資料，進一步鞏固和加深對知識點的理解，提高編程能力和自主學習能力，這對于學生未來的學習和成長具有重要的意義。

2.3 "仿真模擬，賽證訓練

通過仿真模擬和賽證訓練，可以充分利用在線評測系統(tǒng)來輔助課堂教學練習。在線評測系統(tǒng)不僅可以提供一個仿真的比賽考證環(huán)境，還非常適合用于計算機類比賽和考證活動的訓練。目前，大多數(shù)在線評測系統(tǒng)都配備了豐富多樣的題庫，涵蓋各個編程語言課程的題目集，如Java、C++、Python等，這些題庫不僅包括基礎語法練習，還有算法和數(shù)據(jù)結構的深入題目，以及針對團體程序設計天梯賽、ACM國際大學生程序設計競賽、藍橋杯等各類計算機比賽的題目集，這些比賽題目往往具有較高的難度和挑戰(zhàn)性，可以激發(fā)學生思考和創(chuàng)新[3]。

學生可以利用課余時間，根據(jù)自己的實際能力和水平，自由選擇不同難度的題目集進行練習。通過在線評測系統(tǒng)提供的仿真比賽考試環(huán)境，學生可以進行編程練習，從而有效提升自己的編程能力。這種訓練方式系統(tǒng)有助于學生更好地適應比賽和考證的環(huán)境，使他們在真正的賽場和考場上更加自如地發(fā)揮出自己的實力，展現(xiàn)出最佳的競技狀態(tài)。例如，在準備參加ACM國際大學生程序設計競賽的過程中，學生可以在在線評測系統(tǒng)中找到歷年真題進行模擬訓練。這些題目需要團隊合作，共同分析問題、設計算法并編寫代碼。通過這種仿真模擬，學生不僅可以鍛煉自己的編程技巧，還能提高團隊協(xié)作能力和時間管理能力。在模擬的比賽中，學生可以感受到比賽的緊張氛圍，學會在有限的時間內(nèi)高效地解決問題，從而在真正的比賽中更加從容不迫。

3 "在線評測系統(tǒng)在教學中的問題與解決措施思考

盡管在線評測系統(tǒng)在教學中有諸多優(yōu)勢，在實際應用中也廣受學生好評，切實地提升了教學效果，但在實際應用中也面臨一些問題。

3.1 "技術問題及其解決措施

在數(shù)字化時代，教育領域逐步邁向信息化和智能化。在線評測系統(tǒng)作為一種新興的教育技術工具，其開發(fā)、部署和維護工作無疑需要堅實的技術支持。然而，對于一些資源有限的學校來說，這會成為一道難以逾越的門檻。這些學?？赡苋狈ψ銐虻馁Y金和技術力量來獨立開發(fā)和維護一個高效的在線評測系統(tǒng)。即便這些學校選擇使用網(wǎng)絡上的現(xiàn)成在線評測系統(tǒng)，也可能面臨諸多適配性問題。例如，系統(tǒng)內(nèi)的題目集可能無法完全匹配學生的實際水平，導致教學效果打折扣；系統(tǒng)可能無法自由調(diào)整題目集的難度比例，難以滿足個性化教學需求；系統(tǒng)無法提供高質量、符合教學目標的題目集，進一步影響教學質量。

針對這些問題，學?？梢苑e極尋求與企業(yè)的合作，通過校企聯(lián)合的方式，共同開發(fā)符合學校師生實際情況和需求的專屬在線評測系統(tǒng)。學?？梢蕴峁┍匾馁Y金和系統(tǒng)運行環(huán)境，保證系統(tǒng)可以穩(wěn)定運行；企業(yè)則可以提供專業(yè)的技術支持，使系統(tǒng)可以持續(xù)更新和優(yōu)化，滿足師生的使用需求。此外，校企合作還可以帶來更多的優(yōu)勢。企業(yè)擁有豐富的技術經(jīng)驗和資源，可以為學校提供先進的技術解決方案和優(yōu)化建議。同時，企業(yè)還可以為學校提供培訓和技術支持，幫助教師更好地掌握和使用在線評測系統(tǒng)，提高教學效果。

3.2 "系統(tǒng)使用問題及其解決措施

在當前的教學過程中，一些學生在使用在線評測系統(tǒng)進行編程練習時存在困難。這些困難主要表現(xiàn)在兩個方面：一是部分學生對系統(tǒng)的操作界面不熟悉，在使用過程中感到困惑和不便；二是部分學生對系統(tǒng)的功能缺乏足夠的了解，這使得其在使用系統(tǒng)時無法充分利用提供的各種功能來提高編程練習的效率和質量。此外，一些學生在使用在線評測系統(tǒng)時過于關注評測結果，忽視對理論知識的學習和掌握。這種現(xiàn)象會導致其在編程實踐中遇到問題時無法從理論層面找到解決方法，從而影響其編程能力的提升和整體學習效果。

為了解決上述問題，教師須在教學過程中發(fā)揮積極的引導作用。教師可以通過課堂演示和實際操作指導，幫助學生熟悉在線評測系統(tǒng)的使用方法。通過這種方式，學生可以直觀地了解系統(tǒng)的操作流程和功能特點，從而更快地掌握系統(tǒng)的使用技巧。教師還需精心設計課堂活動環(huán)節(jié)，合理分配理論學時和實踐學時。通過這種安排，學生不僅能夠系統(tǒng)地學習和掌握扎實的理論知識，還能夠在實踐中通過使用在線評測系統(tǒng)進行編程練習，從而提升其編程能力和實際操作水平。同時，教師還要引導學生正確使用在線評測系統(tǒng)，激發(fā)其主觀能動性。教師可以通過設置一些具有挑戰(zhàn)性的編程任務和項目，鼓勵學生自主利用系統(tǒng)的各種功能進行練習和探索。這樣不僅可以提高學生的學習興趣，還可以培養(yǎng)其自主學習能力和探究精神。

3.3 "評測結果反饋局限性問題及其解決措施

目前很多在線評測系統(tǒng)的練習評測結果更多是關注評測結果狀態(tài)，比如通過、不通過、超時等，在解題思路的解析、程序優(yōu)化的指導等方面仍有局限性。對于某些難度較大的題目，學生可能百思不得其解，需要反復琢磨、查閱大量資料或向他人尋求幫助才能解決，這樣無疑會增加學習的難度和時間成本，對于一些剛接觸計算機編程課程的學生來說，很容易消磨其學習熱情，打擊其學習積極性。對于這種情況，教師可以與技術人員協(xié)同合作，在在線評測系統(tǒng)的練習模式中給題目增加答案解析、優(yōu)化建議等功能，幫助學生理解題意，形成良好的編程思維，增強其學習計算機編程的信心和動力。

4 "結語

在線評測系統(tǒng)作為一種新興的教學工具，在編程教學中具有顯著的優(yōu)勢，它能夠實時反饋、自動化評分，有助于提高教學效率、促進個性化教學。然而，在線評測系統(tǒng)的應用也面臨一些挑戰(zhàn)，需要學校、教師和學生共同努力，合理使用系統(tǒng)，充分發(fā)揮其教學價值。未來，隨著技術的不斷發(fā)展，在線評測系統(tǒng)將在編程教學中發(fā)揮更加重要的作用。

基金項目：廣東創(chuàng)新科技職業(yè)學院課題“關于HUSTOJ系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)”（2023QNRC06）。

參考文獻

[1] 陳義，唐鄭熠，劉劍濤.面向應用型本科的在線編程訓練系統(tǒng)的設計[J].電腦知識與技術，2024，20（19）：57-59，62.

[2] 張倩.在線評測下Python編程教學應用與反思[J].信息與電腦（理論版），2024，36（9）：235-237.

[3] 朱鵬.在線評測系統(tǒng)在生源多元化的高職院校程序設計類教學中的應用研究[J].信息與電腦（理論版），2024，36（1）：248-250.