开源硬件程序自动测评系统的研究与设计

发布时间：2021-02-23 03:22

　　面向开源硬件的编程教学在人工智能教育与创客教育中占有重要地位,但开源硬件程序的人工测评过于复杂,限制了开源硬件编程教学的普及。基于此,文章设计并实现了一套面向使用MicroPython语言编程的开源硬件程序自动测评系统,提出了开源硬件执行效果数字化表征和自动测评算法解决方案,实现了开源硬件程序的自动测评。实验结果表明,该开源硬件程序自动测评系统达到了与人工测评相当的一致性,基本可满足大规模在线学习的自动评测需求。 

【文章来源】：现代教育技术. 2020,30(02)北大核心CSSCI

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

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本研究设计的开源硬件执行过程的数字化表征分为两步：(1)建构一个开源硬件模拟器，将程序运行环境从开源硬件微处理器转移到PC上；(2)将程序在PC上运行产生的时序状态通过合理的方式进行表征，实现开源硬件执行过程的数字化。模拟器执行流程如图1所示。本研究设计的模拟器将开源硬件微处理器抽象为三层：(1)内核解释层，自上而下分别为语法解析层、逻辑调度层和硬件模块层。其中，语法解析层用来解析程序；逻辑调度层根据解析来调度硬件模块，使其在合适的时间执行对应的程序语句；硬件模块层主要实现函数接口级别的仿真模拟硬件功能。(2)数据交换层，储存了开源硬件运行时的所有状态，可以刻画程序在模拟器中运行时的状态。(3)界面交互层，利用从数据交换层获取的模拟器内部状态，结合前端技术，进行界面渲染和操作交互并可视化呈现模拟器的状态，也能接受用户的输入模拟，更加全面地仿真开源硬件的运行。

【参考文献】：
期刊论文
[1]面向创客教育普及的Mixly图形化编程工具开发[J]. 傅骞,罗开亮,陈露.  现代教育技术. 2016(01)
[2]基于“中国创造”的创客教育支持生态研究[J]. 傅骞.  中国电化教育. 2015(11)
[3]基于单片机的时序测试系统设计[J]. 王琪,章文晋,李建宏.  电子测量技术. 2015(04)
[4]程序作业自动测评中的静态分析方法述评[J]. 谢凤静.  牡丹江大学学报. 2010(04)



本文编号：3046937