基于在線評測系統的學生自主學習能力培養

王國英

摘 ?要： 基于在線評測系統中的學生提交記錄數據，結合學生的期末成績，分析課程學習過程中學生自主學習能力與成績的關聯。結果表明，提交次數、正確提交次數、提交次數課下占比、提交正確率等指標與學生期末成績具有較強的相關性;同時，各項課下數據指標比對應的課上指標與學生成績之間具有更強的相關性。采用在線程序評測系統，可方便學生課下進行程序設計練習，有利于培養學生的自主學習能力，提高課程教學效果和學生培養質量。

關鍵詞： 程序設計; 在線評測系統; 自主學習能力; 教學效果

中圖分類號：TP311.1 ? ? ? ? ?文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1006-8228（2020）01-73-03

Abstract： Using the submitted record data in online judging system and the final scores of students， the relationship between students' autonomous learning ability in the course learning process and final scores is analyzed. The results show that there are correlations between the final scores and such factors as the number of submission， the number of correct submission， the proportion of submissions after class and the rate of correct submission， and students' scores are more relative to the data indexes after class than the corresponding indexes in class. Online judging system can facilitate students to carry out programming exercises after class， which is beneficial to cultivate the autonomous learning ability of students and improve the teaching effect of the course.

Key words： programming; online judging system; autonomous learning ability; teaching effect

0 引言

自主學習能力是大學生應著重培養的綜合素質之一，是學生有針對性的自主思考，通過自主實施達到既定的追求目標，實現自我提高的重要方式。大學生有更多的自主支配時間，學生在大學初期學習過程中所具有的學習態度和養成的學習習慣，對整個大學期間學習過程中的表現以及最終的學習效果具有影響，并最終影響學生的綜合素質。對于計算機相關專業，由于信息技術領域的知識更新迅速，故自主學習能力尤為重要。

高級語言程序設計等課程作為基礎專業課，通常是學生在進入大學初期學習的課程。在課程教學過程中，注重對學生自主學習能力的培養，對學生后續課程及整個大學階段的學習都很有價值，甚至對學生將來職業生涯中的適應能力都具有一定的影響。針對此課程的教學，已有研究針對教學內容設計、課堂教學方法進行了探索[1]，也有研究提出在教學過程中采用在線評測系統[2-4]，但對在線評測系統在程序設計類課程教學中應用效果方面的研究較少。

本文基于在線程序評測系統在教學過程中的實際應用情況，結合學生的期末成績數據，分析了在線程序評測系統對學生自主學習能力的培養效果。

1 在線評測系統的必要性

高級語言程序設計是計算機及相關專業的重要專業基礎課程，是學生進入專業的入門課程，其目標是培養學生形成程序設計理念和掌握程序設計的基本方法，為很多后續課程的學習打好基礎。

此課程通常安排在大一，學生一開始普遍給予很高的熱情，但隨著課程內容進展，如果練習不足會導致學生記憶不清晰、理解不透徹、應用困難，導致產生對程序設計的畏懼心理或眼高手低的情況。在課程的教學過程中，如果采用傳統的教學方法，面臨課程實踐性強與上機課時有限的矛盾，同時存在因作業答案靈活導致教師批改工作量過大的問題。

在線程序評測系統能夠對提交的程序進行自動評判，不需要教師進行批改，而且能對程序中的問題進行一定的提示，使學生程序設計練習得到實時反饋。在教學過程中應用此類系統，能夠較好地解決前述問題。

2 在線評測系統與學生自主學習能力

采用在線程序評測系統，可以根據學生水平設置難度適當的題目，由易到難，從而幫助學生克服對程序設計的畏懼心理，提高學生程序設計的實際動手能力。同時由于學生相互之間可以看到其他同學的練習情況，從而在在學生群體中營造出你追我趕的積極氛圍。通過大量的自主練習，使學生逐漸養成在課下自主學習的良好習慣。

學生使用在線程序評測系統的練習過程中，最直接的效果是程序設計能力提高了。通過該平臺學生可以自主思考、主動與同學交流、網絡查詢解決思路等，幫助學生養成課下自主學習的良好習慣，提高自主學習能力，最終達到提高教學質量和學生培養質量的目的。

3 數據分析

在我校計算機專業的高級語言程序設計（C語言）、數據結構等課程的教學過程中，采用在線程序評測系統PTA（www.pintia.cn）作為學生自主練習平臺，積累了大量學生進行在線練習的歷史數據。

從2015、2016、2017三個年級中各隨機選擇了一個班級，將他們學習高級語言程序設計課程期間在PTA系統中提交的數據作為研究對象，數據的基本情況如表1所示，其中僅統計了編程類題目，不包含選擇判斷等客觀題。

結合各班級高級語言程序設計課程的上機課時間，統計了每個學生的總提交次數、正確提交次數、課堂提交次數、課堂正確提交次數、課下提交次數、課下正確提交次數。在此基礎上，計算了每個學生的提交正確率、課堂提交正確率、課下提交正確率、提交次數課堂占比、提交次數課下占比、正確提交次數課堂占比、正確提交次數課下占比，然后按式⑴計算這些數據項與學生期末考試的卷面總分、編程題得分之間的相關系數，結果如表2所示。

通過對表2中數據進行對比分析，可以看出：

⑴ 提交次數與成績具有較強相關性，且無論卷面總分還是編程題得分，課下提交次數都比課堂提交次數對成績的影響更大。原因在于提交次數一定程度上代表學生在課程實踐上所花的精力，課下所花精力的多少，對最終成績影響較大，因為課堂時間是相對固定的，課余時間更能反映學生在課程學習上的差異。

⑵ 總正確提交次數、課下正確提交次數都與成績有一定相關性，但課堂正確提交次數與學生成績的相關性很小，原因在于正確提交次數約等于學生最終完成題目的數量（因為存在學生一個題目成功提交多次的情況），完成題目多，自然成績較好;但由于上機實踐課是在理論課上新學習了課程內容后，不同學生在課堂正確提交次數上的差別，反映的是課堂上學生對新知識的掌握和應用程度差異，無法反映學生期末的最終掌握程度。

⑶ 無論課堂還是課下的提交正確率都與成績呈一定的負相關性，尤其是總提交正確率，與卷面得分、編程題得分都有較強的負相關性;課堂提交正確率與成績的負相關性相對較弱。即正確率較高的同學期末成績反倒較差，這與通常直覺上的認識不同。進一步分析后，可以理解其原因。正確率低的同學，由于花了大量時間進行嘗試、不斷試錯，所以對課程內容掌握的更透徹，期末成績更好。而正確率高的同學，卻有可能是采用了別的同學或網絡上其他人的思路甚至于代碼來提交。課堂提交正確率的負相關度相對課下的情形較低，則是因為在課堂上有專門的時間，大多數學生還是努力嘗試自己去完成。

⑷ 提交次數課堂占比、正確提交次數課堂占比與成績呈負相關;提交次數課下占比、正確提交次數課下占比與成績呈正相關;對編程題得分比對卷面總分的影響稍大。提交次數課下占比越高的同學，課下所花的精力越多，對程序設計的自主練習越多，自然編程題目得分較高，卷面總分也較好。

⑸ 課下提交次數、課下正確提交次數、課下提交正確率等課下的數據指標，都比對應的課堂數據指標對期末成績有更強的相關性，提交次數課下占比、正確提交次數課下占比也與期末成績為正相關。

綜上所述，學生在課下所付出的時間和精力，比上機課上的練習更能體現出學生之間的差異，對學生的期末成績具有更顯著的影響。為提高學生的課程學習效果，促進課程教學質量，應盡可能的為學生的課下自主學習創造條件。

4 結束語

通過對在線程序評測系統中學生提交數據與期末成績的相關性分析，研究了學生對在線評測系統的使用情況與學生成績之間的關聯。課下付出較多精力進行自主學習的同學，能夠得到較好的成績。在線評測系統為學生在課下進行程序設計練習提供了很大便利。在程序設計類課程教學過程中充分利用在線評測系統，可幫助學生逐步養成課下自主學習的良好習慣，提高課程教學效果和學生培養質量。

參考文獻（References）：

[1] 趙曉華，朱利娟.程序設計類課程教學改革探索[J].辦公自動化，2019.24（14）：29-31

[2] 陳念年，李郁峰，李繪卓.基于在線評判系統的程序設計教學[J].計算機教育，2009.15：83-85.

[3] 徐艷艷，陳志泊，王春玲.北京林業大學“程序設計”課程教學改革探索[J].中國林業教育，2014.32（1）：45-47

[4] 王穎，喻梅，漆宇.基于在線趣味編程的程序設計語言教學實踐研究[J].電子技術與軟件工程，2019.1：239