2012教学成果奖申报表.doc

本科教学 √ 研究生教学 ? 北京航空航天大学教学成果奖 申　报　表 ? ?成 果 名 称 计算机类课程教学辅助平台 成 果 完 成　人 成果完成单位 申　报　等　级 一等 联 系 电 话 (O) E -－ mail： 　　　 申　报 时 间 2012　 年 　3 月 26 日 北京航空航天大学教务处印制 成果简介 成果起止时 间 起始： 　2007年 1　月　10 日　　　完成： 　2011　年 　12月　30 日 成 果 内 容 概 述 （限500 字 以 内 ） 本成果是融合课程管理、自动评判和抄袭检测为一体的教学辅助平台，支持对教学全过程的辅助、管理和监控，体现了自动化交互学习的理念。基本功能有课件下载、网上答疑、在线作业提交、在线考试等，最突出的特色功能是程序自动评判与抄袭检测。 程序自动评判方面，支持C、C++、Java、Fortran、Pascal等高级程序语言的自动实时评判与分析，程序自动评判方面不仅仅告知正确与否，更侧重对程序的分析，例如性能分析、静态分析、错误原因分析等，促进学生不断改进和优化答案，达到人工评判无法企及的教学效果。我们最近研究并解决了并行程序（多线程和MPI）自动评判难题，应用于本学期的并行程序设计课程。 抄袭检测方面，支持代码相似性和文档相似性检测。代码相似性检测，可检测出常量替换、改变数据类型、表达式拆分、控制结构等价替换等共12种学生用到的抄袭手段，优于当前国外最好的相似性检测工具JPlag。文档相似性检测，不仅能够检测出经过深度修改的文档，而且能够在互联网上自动搜索相似的文档。相似性比较能有效检测出学生作业相互拷贝和考试作弊行为，使得学生从一开始就养成独立完成练习的习惯，起到了很好的监督作用。 本平台经过多年的应用，受到学生的好评，同时也降低了很多课程教师的教学负担。系统的安全性、性能与可维护性经过数年的使用也得到了验证，该系统已经在网上供免费下载()，截止目前，国内至少18所高校在使用本平台，提升了我校的教学声誉。 成果内容 1、基本内容 辅助教学平台蕴含的教学理念 本平台的主要目标是利用先进的技术手段为学生构建一个自主活泼学习的环境，促进学生主动学习和互相交流，激发学习兴趣，提高实践环节教学质量。 多数计算机类的课程的实践性和应用性很强，学生不仅仅需要理解和掌握相关的概念，而且更需要掌握运用课堂知识，解决实际问题的能力。在教学中，它不是以概念的学习为中心，而是以概念运用能力的培养为中心。对于概念和基本知识的掌握，更多地不是通过理论分析，而是通过对实例的分析和在实践中的运用。即使对一些复杂的概念的引入和探讨，也只能在学生具有了相当的实践经验时才能进行，学生也只有在这时才能真正地接受这些概念。但现实情况是，由于评阅学生练习的工作量太大，往往不能保证学生足量的实践机会，或者学生的练习得不到及时而且有指导意义的反馈，而流于形式。 以C语言程序设计课程为例，程序设计不仅仅是计算机专业的必修课，全校多数院系也开设了相关课程。程序设计是一个多层次的知识体系，完全通过课堂教学并不能使学生领会程序设计的内涵，必须通过大量的编程练习去感悟。练习过程中，教师应对学生程序给予及时的指导，逐步培养其良好的程序设计风格与解决实际问题的能力。但现实情况是，由于每届学生人数太多，评判学生练习往往要耗费教师大量的精力与时间，导致学生无法得到及时的指导，练习的次数也受到限制。采用传统的纸质考试形式，学生只需要通过手写程序片段来答题，并不是在一个真实的开发环境编写程序，这就会出现有些学生虽然动手能力不强，但靠临考前的强化记忆，也可能会获得高分的问题；另外由于程序本身的特殊性，教师在批改的时候往往很难判断程序的正确性，导致得分的主观性比较强。此外，相对于自然语言，程序语言语法非常规则，抄袭起来简单的多，完全不用理解程序，通过文本编辑器进行简单的变量替换、添加冗余代码、变换代码顺序等手段就可以改变代码的外观，且不影响程序的正常运行，而人工查找抄袭是非常不现实的。 本平台为学生在编程实践中，提供了具有及时监控和反馈功能的实践环境，系统可以自动评判学生提交的源程序，相比ACM竞赛类的自动评测系统，本平台不仅仅告知正确与否，更侧重对程序的分析，例如性能分析、静态分析、错误原因分析等，促进学生不断改进和优化答案，达到人工评阅无法达到的效果。同时借助代码抄袭检测功能，督促学生独立完成练习。本平台已经在计算机学院应用六年，从学生们在后续课程的学习以及研究生复试中的情况看，大多数学生