[发明专利]一种可供自动批改的编程训练题目构造方法及装置

说明书

本发明公开了一种可供自动批改的编程训练题目构造方法及装置，所述的装置包括题目说明生成模块、测试框架模块、测试数据生成模块、标准答案模块、待批改答案模块以及输出结果比较模块。该方法可自动生成分批多次测试数据，包括随机测试数据和非随机测试数据；采用同一测试数据作为输入，分别调用标准答案模块和待批改答案模块来获得各自的输出结果并进行自动比较，实现了编程训练题的无需人工干预的自动批改；一方面避免了由于人工构造测试数据欠缺全面性和随机性的缺陷；另一方面无需出题者人工生成测试数据对应的输出结果，既避免了人工操作失误的可能性，也减轻了出题者的工作量，提高了出题效率。

技术领域

本发明涉及计算机编程教育领域，具体涉及一种可供自动批改的编程训练题目构造方法及装置。

背景技术

在计算机编程教育领域，学生需要进行大量的编程练习方能掌握编程技巧，提高编程水平。但是一方面，与由自然语言撰写的文献资料相比，计算机程序存在可读性差和逻辑严谨复杂的特点，导致人工批改编程训练题时存在准确率难以保障、效率低的情况。另一方面，随着互联网的飞速发展，各种在线教育平台大量涌现，在线受教育用户也在快速增长，人工批改方式已经不能满足庞大的用户需求。

在当前已有的编程训练题自动批改系统中，大多是首先人工设置固定的测试数据和答案，将待批改程序独立编译成一个可执行程序然后运行，之后利用进程间的调试器对待批改程序的运行结果进行获取并与预设答案进行匹配。这样的方案存在以下不足：

1.测试数据和答案都为预先固定设置好，导致在对用户程序的测试过程可能存在片面性，以及缺乏灵活性。甚至用户有可能对在线教育系统进行反复多次试探，获取所有的测试数据和答案，然后进行作弊。

2.要将用户程序独立编译成一个可执行程序和运行，则必须由用户自行在待批改程序中包含主函数以及实现符合测试数据输入规范的接口。这部分工作耗费了用户的学习精力，但又不是在编程训练中必定需要长期和重复练习的。这使得用户的学习精力被浪费在无效的工作上。

3.目前的大多数自动批改系统在将待批改程序答案与预设答案匹配后，即按照一定的策略给出评分，然后结束整个批改过程，忽视了在编程训练过程中存在非常重要的程序调试环节。在编程训练过程中，如果人工待批改程序答案与预设答案不匹配，可以进入程序调试环节，令用户可根据当前出错时对应的测试数据进行程序的检查和除错，方能使得编程训练更有针对性。

申请号为201510740357.8的中国发明专利申请公开了一种编程类考题自动测评方法和系统，该方法中的测试用例为预设，并且对应的输出必须由出题者事先指定；另外，该方法中的测评代码是一个独立可运行的计算机程序，需要确定测试用例对应的输入、输出、权重和分数；其测评目的着重于给出编程类考试的量化分数。

申请号为201510256677.6的中国发明专利公开了一种Java编程题目自动评判方法及系统，实现了自动评判Java编程题目的答题代码的功能。该方法采用的是将评判代码插入至待评判的答题代码中的方法，并要求答题代码必须包含主程序入口，与评判代码之间的接口；该方案中的评判代码需要预先设定，由此可见测试数据及其对应的输出都需要事先编制于在待评判代码中；另外，该发明着重于对答案代码的评判并给出量化得分。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可供自动批改的编程训练题目构造方法及装置，解决在大规模在线编程教育需求下，编程训练题目测试数据及其标准输出需要人工预先设定而导致自动评判的全面性和灵活性差，影响题目构造效率的问题，以及未能与程序调试模块无缝连接的问题。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种可供自动批改的编程训练题目构造方法，包括以下步骤：

构造编程训练题的题目说明；

构造编程训练题程序，包括：