多核嵌入式操作系统实验自动评分系统开发开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着计算机技术和互联网技术的应用和发展,网络已经深入人们的生活,计算机技术也随之应用到教学实验中来。目前嵌入式操作系统实验教学也已深入到大学生的课程中,但它存在教学内容陈旧、实验成本高/难度大/成功率低、实验评分过程繁琐且缺乏科学公正性等问题,无法满足快速发展的计算机学科对新型高层次计算机人才培养的需求[1]。其次,实验评分也是实验教学的重要环节。传统实验教学主要是老师对实验结果进行人工评分,这种评分方式具有两大缺点:首先,实验检查过程极为繁琐、难度大[2]。例如,为检查学生动态内存管理实验结果,需查看运行时态系统各内存地址上的机器码数值及变化过程,过程繁琐且效率低。尤其当学生人数较多时,评分工作量极大。其次,嵌入式操作系统实验项目的执行步骤可多达几十个,人工检查难以做到对每个步骤都仔细检测,更多的是基于实验的总体情况进行主观评分,评分过程缺乏科学性和公正性。因此,开发在新型教学实验平台--嵌入式操作系统虚拟仿真实验平台上的在线评分系统,是必然趋势。

为解决上述实验检查过程繁琐,费时费力等问题,本课题拟开发一个基于虚拟仿真平台的一种在线自动评分系统,自动提取学生实验操作过程中的状态信息等数据,并通过和标准数据进行比较等方式,评价学生的实验方案和实验结果,避免人工评测的繁琐、低效率及主观误判,实现科学、公正、高效地实验评分。

目前国内外的研究更多地是对编程题根据实验结果比较标准答案后进行评分。有c/c 语言编程题自动评分系统[3-7],其中在国内,上海大学段汉周等人提出的程序设计考核自动评阅系统在进行评分时,需要教师事先根据试题做好一个正确的 vb 工程文件 ,进行比较给出分数。但是这套系统的评分是建立在无法通过编译或者不能运行的程序都是完全错误的基础之上的 ,只有没有出现上述情况的程序才可以进行评分, 否则就自动给零 。乔善平等人提出了从人工智能可信度的角度引入:执行可信度 、程序的最大相似性与代码可信度和指数曲线衡量标准与输出可信度几个新的概念, 然后分析了实现的过程, 并且将整个程序设计分为几个部分执行 、代码 、输出和其他因素, 使之存在偏序和制约关系, 以实现自动评分。java/汇编语言的自动评分系统[8-10],其中基于反射机制的 Java 编程题自动评分技术注重动态测试与考生程序的内部结构分析相结合,使评分更趋于平稳,缺乏灵活性,成本高。除此之外,国内也实现了选择题的自动评分系统[11],英语作文的评分系统[12],国内外翻译的自动评分系统[13]

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2. 研究的基本内容与方案

基于 x86 平台,建设嵌入式操作系统虚拟仿真实验平台,通过软件模拟的方式,对多核嵌入式系统的硬件特性进行仿真,降低实验对硬件设备的依赖,提高实验操作的稳定性和成功率,增强多核系统实验教学建设与推广的可行性。以及基于此平台,开发一种在线自动评分系统,自动提取学生实验操作过程中的状态信息等数据,并通过和标准数据进行比较等方式,评价学生的实验方案和实验结果,避免人工评测的繁琐、低效率及主观误判,实现科学、公正、高效地实验评分。

实验项目一:开发一个针对多核操作系统高能效调度机制的评分系统。

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3. 研究计划与安排

2019/02/28:完成基础知识学习,并撰写开题报告。

2019/03/15:完成多核操作系统高能效调度实验的自动评分系统。

2019/04/10:完成多核操作系统内存动态管理实验的自动评分系统。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]李进,刘曙,李伟平.创新型嵌入式实验教学模式研究[a].空军工程大学,陕西 西安.2014(12)

[2]曹建奇.基于自然语言处理的主观题自动评分系统的研究与实现[d].北京工业大学工学.2015(06)

[3]刘亚娟.c语言程序题自动评分系统的研究与实现[d].河北工业大学.2013(11)

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