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研究生： 陳柏熹
Chen, Po-Hsi
論文名稱： 互動式程式語言教學系統
An Interactive Programs Inquiry Teaching System
指導教授： 陳立祥
Chen, Li-Xiang
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 電機資訊學院 - 電機工程學系碩士在職專班
Department of Electrical Engineering (on the job class)
論文出版年： 2016
畢業學年度： 105
語文別： 中文
論文頁數： 137
中文關鍵詞： 程式學習 、運算辨識 、智慧評分 、結果分析
外文關鍵詞： The program of learning, knowledge, wisdom
相關次數： 點閱：104  下載：21 
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    • 在現在的資訊爆炸時代裡面，資訊系統已經越來越生活化了，從最早的桌上型電腦，筆記型電腦，一直到現在人手一支的智慧型手機，平板電腦等，無一不和系統有著密切的關係，這樣的現象造就了資訊人員大量的需求。本研究在於整合諸多程式教學的特性，設計並實作出一套教學驗證系統，讓教師或學習者藉由此平台達到最佳的學習效果。

    本系統嘗試整合將學生寫好的程式語言加以驗證，藉由不同輸入方式與輸出模式的選擇，將驗證程式的功能做到最完整。為了加強教學活動的彈性、順序性、多元性與重覆使用性，本研究提出了一套系統架構以及許多的設計方式來達成需求目標。研究中實作出一套程式系統的學習平台，希望藉由此平台減輕教授查驗程式對錯的負擔，平台還可以記錄整個學期學生們的學習成績，並做成分析圖表，使教授隨時可以查看學生的學習狀況，對於學生普遍不了解的地方，還能很快加強訓練，藉由迅速、便利、直觀操作的平台，提升學生們的學習效果。
    學生可以以網際網路上傳的方式，將寫好的程式上傳至雲端伺服器，教授則在上傳限定時間之後，使用本平台一次性大批量的檢查，平台會將檢查結果的成績紀錄於雲端資料庫，整個操作過程只需短短的幾秒鐘，事後教授如需要檢閱整個學習狀況，只需要用平台提供的圖表分析功能，就可以知道分析後結果，迅速找出問題真因，並加以調整，到學期結束時，平台也提供成績匯出的功能，教授只需要專注於教學即可。當累積一定的資料量後，還可以快速地分析歷年趨勢，方便教學內容隨時更新，精益求精。另外系統在驗證學生程式之後，如果發現學生答案錯誤，會自動產生相關資訊並寄發電子郵件給答錯的學生，收到信件的同學可以從信件內容知道問題點，並及時改善重新上傳，不需要教授再一一通知，增添教學及時與便利性，期盼將來此系統讓程式語言學習更加的方便與豐富。

    In the modern age where information explosion comes every day, the information system has become more useful in our life. Form destops,laptops,smartphones,to tabletsthere is a large requirement of IT engineerings.This search integrated the characteristics of many programs, to design and implement an inquiry teaching system that has a best studying result to user.
    This system has try to verify the program that students have been completed, according to different choices in input and output.In order to enhance the flexibility, sequentiality, diversification, repeatability of teaching, this search developed a teaching system to achieve the required targets. The system is a platform to reduce the pprofessor’s workload to verify the correctness of students’ programsand record the student’s learning results Professors can check the situation of learning at any time, for students’ understanding The Students can upload their programs to the cloud server throught the internet, and professor can set the time of upload limitThe system will record the results of grades in the cloud server.If a professor want to check the lerning situation, he can use the Chart analysis that the systemhas provided.The system will send a letter to students with information of their errors automatically.Students can find whether their programs are correct in letter and edit his program and resubmit the programs again.
    Keyword：studying program language、operation identification、intelligence grade、result anaylsis.

    § 目錄 § VIII § 圖目錄 § X 第１章 導論 1 1.1 背景暨研究動機 1 1.2 研究目的 1 第２章 理論基礎與文獻探討 3 2.1 目前相關研究 3 2.2 設計理念與方法 3 第3章 研究設計與方法 7 3.1 系統架構圖 7 3.2 系統分析圖 9 3.2.1驗證程式操作流程 9 3.2.2 FTP教授資料夾參數設定 11 3.2.3基本資料維護檔案資料關係 12 3.2.4成績資料調整 13 3.2.5授課情況分析報表 13 第4章 研究設計與方法 15 4.1 系統介紹 15 4.2 驗證答案_Win Form 17 4.2.1簡介 17 4.2.2分析 18 4.2.3設計與實作 75 4.3 驗證答案_Web Form 84 4.3.1簡介 84 4.3.2分析 85 4.3.3設計與實作 106 4.4 基本資料檔的建立 Win Form 110 4.4.1簡介 110 4.4.2分析 110 4.4.3設計與實作 118 第5章 系統環境建置與元件使用 122 5.1 SQL 環境建置 122 5.2 Power Designer環境建置 126 5.3 快速使用Chart的方法 131 5.4 TabLayoutPane 設定與使用方法 133 5.5 Combo Box 設定與使用方法 137 5.6 TextBox 設定與使用方法 137 5.7 動態改變Form 抬頭顯示方法 139 第6章 結論與未來展望 140 § 參考文獻 § 141 § 圖目錄 § 圖 2.2.1 Waterfall Model模型圖示 4 圖 3.1.1系統架構圖 7 圖 3.1.2資料庫架構圖 8 圖 3.2.1.1教授執行檢查程式的操作流程 9 圖 3.2.1.2教授執行檢查程式的結果顯示 10 圖 3.2.2 FTP 教授資料夾所包含資料 11 圖 3.2.3 基本資料維護的資料類型與檔案資料關係 12 圖 3.2.4 成績資料微調 13 圖 3.2.5 授課情況分析圖表 13 圖 4.1.1 系統改善前後差別比較 16 圖 4.2.2.1.1 路徑選取(1/2) 19 圖 4.2.2.1.2 路徑選取(2/2) 20 圖 4.2.2.2.1多個輸入值，一個輸出值的參數設定範例 20 圖 4.2.2.2.2一個輸入值，多個輸出值的參數設定範例 21 圖 4.2.2.2.3參數檔選擇操作(1/3) 22 圖 4.2.2.2.4參數檔選擇操作-單輸出(2/3) 22 圖 4.2.2.2.5參數檔選擇操作-多輸出(3/3) 23 圖 4.2.2.2.6 自動輸出檔案格式判斷 23 圖 4.2.2.2.7 參數_手動輸入方式 24 圖 4.2.2.2.8 參數_手動輸入方式 25 圖 4.2.2.2.9 對應的程式碼 26 圖 4.2.2.2.10 接收端的程式 27 圖 4.2.2.2.11 接收端的程式直接執行結果 27 圖 4.2.2.2.12 輸出端的程式 28 圖 4.2.2.2.13 輸出端的程式直接執行結果 28 圖 4.2.2.2.14 DOS下使用PIPE的執行結果 29 圖 4.2.2.2.15使用PIPE機制的測試流程 29 圖 4.2.2.2.16 修改後的程邏輯說明 31 圖 4.2.2.2.17 A_out_txt.txt的內容 35 圖 4.2.2.2.18 A_out.exe 單獨執行的結果 35 圖 4.2.2.2.19 B_in.exe 單獨執行的結果 37 圖 4.2.2.2.20 B_in.exe執行後的輸出檔案 37 圖 4.2.2.2.21建立DLL 專案步驟(1/6) 38 圖 4.2.2.2.22建立DLL 專案步驟(2/6) 39 圖 4.2.2.2.23建立DLL 專案步驟(3/6) 39 圖 4.2.2.2.24建立DLL 專案步驟(4/6) 41 圖 4.2.2.2.25建立DLL 專案步驟(5/6) 41 圖 4.2.2.2.26建立DLL 專案步驟(6/6) 42 圖 4.2.2.2.27 C++ 使用DLL的設定方式(1/7) 42 圖 4.2.2.2.28 C++ 使用DLL的設定方式(2/7) 43 圖 4.2.2.2.29 C++ 使用DLL的設定方式(3/7) 43 圖 4.2.2.2.30 C++ 使用DLL的設定方式(4/7) 44 圖 4.2.2.2.31 C++ 使用DLL的設定方式(5/7) 44 圖 4.2.2.2.32 C++ 使用DLL的設定方式(6/7) 45 圖 4.2.2.2.33 C++ 使用DLL的設定方式(7/7) 45 圖 4.2.2.2.34 將九九乘法表改寫成DLL的方式(1/9) 46 圖 4.2.2.2.35 將九九乘法表改寫成DLL的方式(2/9) 46 圖 4.2.2.2.36 將九九乘法表改寫成DLL的方式(3/9) 47 圖 4.2.2.2.37 將九九乘法表改寫成DLL的方式(4/9) 47 圖 4.2.2.2.38 將九九乘法表改寫成DLL的方式(5/9) 48 圖 4.2.2.2.39 將九九乘法表改寫成DLL的方式(6/9) 48 圖 4.2.2.2.40 將九九乘法表改寫成DLL的方式(7/9) 49 圖 4.2.2.2.41 將九九乘法表改寫成DLL的方式(8/9) 49 圖 4.2.2.2.42 將九九乘法表改寫成DLL的方式(9/9) 50 圖 4.2.2.2.43 驗證系統測試C++的步驟說明(1/6) 50 圖 4.2.2.2.44 驗證系統測試C++的步驟說明(2/6) 51 圖 4.2.2.2.45 驗證系統測試C++的步驟說明(3/6) 51 圖 4.2.2.2.46 驗證系統測試C++的步驟說明(4/6) 52 圖 4.2.2.2.47 驗證系統測試C++的步驟說明(5/6) 52 圖 4.2.2.2.48 驗證系統測試C++的步驟說明(6/6) 53 圖 4.2.2.2.49 驗證的結果成績與設定比較 54 圖 4.2.2.2.50 專屬通知訊息-A同學(1/2) 54 圖 4.2.2.2.51專屬通知訊息-B同學(2/2) 54 圖 4.2.2.3.1 預設檔案路徑(Default_Path.txt) 55 圖 4.2.2.3.2 預設檔案內容 55 圖 4.2.2.3.3 預設檔案設定方式(1/2) 56 圖 4.2.2.3.4 預設檔案設定方式(2/2) 56 圖 4.2.2.4 資料庫使用必須建立的項目 57 圖 4.2.2.5.1驗證答案程式架構圖(1/3) 60 圖 4.2.2.5.2驗證答案程式架構圖(2/3) 61 圖 4.2.2.5.3驗證答案程式架構圖(3/3) 62 圖 4.2.2.5.4參數輸入值帶入檔案列表 63 圖 4.2.2.5.5自動判定檔案類型說明 66 圖 4.2.2.5.6 以SQL查詢語法實作更新資料庫方法(1/2) 71 圖 4.2.2.5.7 以SQL查詢語法實作更新資料庫方法(2/2) 72 圖 4.2.2.5.8 系統類別 72 圖 4.2.2.6.1 簡化後的學生程式系統流程圖 74 圖 4.2.2.6.2 簡化後的學生程式範例 75 圖 4.2.3.1 data Diagram 78 圖 4.2.3.2成績紀錄表的設計內容 78 圖 4.2.3.3成績紀錄表的資料表內容 79 圖 4.2.3.4待補繳紀錄表的資料表內容 79 圖 4.2.3.5評分標準表的設計內容 80 圖 4.2.3.6評分標準表的內容 81 圖 4.2.3.7學生基本資料表的設計內容 81 圖 4.3.3.8管理者基本資料表的設計內容 82 圖 4.3.3.9課程基本資料表的設計內容 82 圖 4.3.3.10習題類型資料表的設計內容 83 圖 4.3.3.11 Win Form 執行的結果 83 圖 4.3.3.12 Win Form 執行後資料庫儲存的狀況 84 圖 4.3.2.1.1 AJAX 使用時的錯誤訊息 85 圖 4.3.2.1.2 AJAX Control Toolkit 版本對應表 86 圖 4.3.2.1.3 加入Scrip Manager 86 圖 4.3.2.1.4 加入Scrip Manager 後，網頁執行狀況 87 圖 4.3.2.1.5 AJAX Control Toolkit 設定(1/6) 88 圖 4.3.2.1.6 AJAX Control Toolkit 設定(2/6) 88 圖 4.3.2.1.7 AJAX Control Toolkit 設定(3/6) 89 圖 4.3.2.1.8 AJAX Control Toolkit 設定(4/6) 89 圖 4.3.2.1.9 AJAX Control Toolkit 設定(5/6) 90 圖 4.3.2.1.10 AJAX Control Toolkit 設定(6/6) 90 圖 4.3.2.1.11 AJAX Combo Box 靜態使用設定 92 圖 4.3.2.1.12 AJAX Combo Box 靜態使用結果呈現 92 圖 4.3.2.1.13 AJAX Combo Box 動態使用設定(1/7) 92 圖 4.3.2.1.14 AJAX Combo Box 動態使用設定(2/7) 93 圖 4.3.2.1.15 AJAX Combo Box 動態使用設定(3/7) 93 圖 4.3.2.1.16 AJAX Combo Box 動態使用設定(4/7) 94 圖 4.3.2.1.17 AJAX Combo Box 動態使用設定(5/7) 94 圖 4.3.2.1.18 AJAX Combo Box 動態使用設定(6/7) 95 圖 4.3.2.1.19 AJAX Combo Box 動態使用設定(7/7) 95 圖 4.3.2.1.20 AJAX Combo Box 動態使用結果呈現 96 圖 4.3.2.3.1 網站建立步驟(1/2) 97 圖 4.3.2.3.2 網站建立步驟(2/2) 97 圖 4.3.2.3.3 網站建立完成之後專案的樣子 97 圖 4.3.2.3.4 將APP_CODE 資料夾加入方法 98 圖 4.3.2.3.5 將APP_CODE 資料夾加入後方案總管的樣子 98 圖 4.3.2.3.6 將APP_CODE 資料夾加入Class後的樣子 99 圖 4.3.2.3.7 將APP_CODE 加入現有項目(1/2) 99 圖 4.3.2.3.8 將APP_CODE 加入現有項目(2/2) 99 圖 4.3.2.4.1 加入參考項目(1/2) 101 圖 4.3.2.4.2 加入參考項目(2/2) 102 圖 4.3.2.4.3 設定using 引用 102 圖 4.3.2.5.1 未使用單一執行序的錯誤訊息 103 圖 4.3.2.5.2 未使用單一執行序修改前 103 圖 4.3.2.5.3 未使用單一執行序修改後 103 圖 4.3.2.6 使用Java Scrip 顯示的訊息 106 圖 4.3.3.1 專案執行 107 圖 4.3.3.2 專案執行畫面呈現 108 圖 4.3.3.3 可能發生的問題 108 圖 4.3.3.4 問題解決方案 109 圖 4.3.3.5 選擇需填入項目 109 圖 4.3.3.6 驗證檔案執行結果畫面呈現 110 圖 4.4.2.1 學生基本資料檔畫面設計 111 圖 4.4.2.2 課程基本資料檔畫面設 111 圖 4.4.2.3 習題難易度設定檔畫面設計 111 圖 4.4.2.4 習題評分標準檔畫面設計 112 圖 4.4.2.5 FS全域變數定義方法(Form) 118 圖 4.4.3.1 查詢功能實作展示 118 圖 4.4.3.2 新增功能實作展示(1/3) 118 圖 4.4.3.3 新增功能實作展示(2/3) 119 圖 4.4.3.4 新增功能實作展示(3/3) 119 圖 4.4.3.5 更新功能實作展示(1/3) 119 圖 4.4.3.6 更新功能實作展示(2/3) 120 圖 4.4.3.7 更新功能實作展示(3/3) 120 圖 4.4.3.8 刪除功能實作展示(1/3) 120 圖 4.4.3.9 刪除功能實作展示(2/3) 121 圖 4.4.3.10 刪除功能實作展示(3/3) 121 圖5.1.1 Microsoft SQL 2012 預設不允許直接變更資料 122 圖5.1.2 解除不可以修改Table的限制(1/2) 123 圖5.1.3 解除不可以修改Table的限制(2/2) 123 圖5.1.4 設定SQL 2012 可以遠端連接(1/7) 124 圖5.1.5 設定SQL 2012 可以遠端連接(2/7) 124 圖5.1.6 設定SQL 2012 可以遠端連接(3/7) 124 圖5.1.7 設定SQL 2012 可以遠端連接(4/7) 125 圖5.1.8 設定SQL 2012 可以遠端連接(5/7) 125 圖5.1.9 設定SQL 2012 可以遠端連接(6/7) 125 圖5.1.10 設定SQL 2012 可以遠端連接(7/7) 126 圖5.2.1 Power Designer安裝時選項 126 圖5.2.2 Power Designer建立TABLE的步驟(1/2) 127 圖5.2.3 Power Designer建立TABLE的步驟(2/2) 127 圖5.2.4 Power Designer編輯 Table Name 的方式(1/2) 128 圖5.2.5 Power Designer編輯 Table Name 的方式(2/2) 128 圖5.2.6 Power Designer顯示Name & Code 於畫面(1/2) 129 圖5.2.7 Power Designer只顯示Name or Code (2/2) 129 圖5.2.8 Power Designer產生 SQL Scrip的方法(1/5) 130 圖5.2.9 Power Designer產生 SQL Scrip的方法(2/5) 130 圖5.2.10 Power Designer產生 SQL Scrip的方法(3/5) 130 圖5.2.11 Power Designer產生 SQL Scrip的方法(4/5) 131 圖5.2.12 Power Designer產生 SQL Scrip的方法(5/5) 131 圖5.3.1快速使用Chart的方法(1/3) 132 圖5.3.2快速使用Chart的方法(2/3) 132 圖5.3.3快速使用Chart的方法(3/3) 133 圖 5.4.1 TabLayoutPane 設定與使用方法(1/6) 133 圖 5.4.2 TabLayoutPane 設定與使用方法(2/6) 134 圖 5.4.3 TabLayoutPane 設定與使用方法(3/6) 134 圖 5.4.4 TabLayoutPane 設定與使用方法(4/6) 134 圖 5.4.5 TabLayoutPane 設定與使用方法(5/6) 135 圖 5.4.6 TabLayoutPane 設定與使用方法(6/6) 135 圖 5.4.7 TabLayoutPane 設定畫面大小改變反應(1/2) 136 圖 5.4.8 TabLayoutPane 設定畫面大小改變反應(2/2) 136 圖 5.4.9 TabLayoutPane ane 使用後的實際情形(1/2) 136 圖 5.4.10 TabLayoutPane ane 使用後的實際情形(2/2) 137 圖 5.5 Combo Box 設定與使用方法 137 圖 5.6.1 TextBox 設定與使用方法(1/3) 138 圖 5.6.2 TextBox 設定與使用方法(2/3) 138 圖 5.6.3 TextBox 設定與使用方法(3/3) 138 圖 5.7.1動態改變Form 抬頭顯示方法(1/2) 139 圖 5.7.2動態改變Form 抬頭顯示方法(2/2) 139

    [1] 國立台灣大學計算機及資訊網路中心電子報-軟體發展生命週期 (http://www.cc.ntu.edu.tw/chinese/epaper/0002/20070920_2011.htm)
    [2] 張金磊 王 颖 張寶輝(2012)，翻轉課堂教學模式研究，南京大學教育研究院。
    [3] 張議文(2010)，應用於醫學教育之網際網路多媒體互動式教學系統設計與實作，國立成功大學電腦與通訊工程學系碩士論文，未出版。
    [4] 曾鼎錚(2012)。醫學教育上資料收集、分析方法的研究。國立成 功大學電腦與通信工程學系碩士論文。

    [5] Ching Hisang Chang (2011). Smart Classroom Roll Caller System with IOT Architecture. Department of Health Care Administrator Chang Jung Christian University Tainan, Taiwan.
    [6] Hao, Yungwei (2013). Explore the relationship of student engagement and personal characteristics in use of the instant response system in higher education. Educational Media (ICEM), 2013 IEEE 63rd Annual Conference International Council for, pp. 1~6.
    [7] Lih-Shyang Chen, Yuh-Ming Cheng, Sheng-Feng Weng, Chyi-Her Lin,Yong-Guo Chen. A Computer-based Clinical Teaching-case system with Emulation of Time Sequence for Medical Education. IEICE.

    下載圖示
    2022-01-23公開
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