萬(wàn) 海，吳 迪，劉思然，陸 勇，吳維剛，江 穎，吳嵐嵐，李 湄

（中山大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院，廣東 廣州 510006）

0 引言

目前我國(guó)已有550 多所高校開(kāi)設(shè)了計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)，選修計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的高校學(xué)生更是多達(dá)上百萬(wàn)。然而，各高校計(jì)算機(jī)教學(xué)質(zhì)量良莠不齊，教育資源配備不充分、不完善，使學(xué)生無(wú)法得到充足的實(shí)例練習(xí)。學(xué)校未將足夠的教學(xué)資源向計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)傾斜，因此缺乏便捷、有效的工具輔助智能化教學(xué)工作的開(kāi)展。

中山大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院團(tuán)隊(duì)致力于為計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生搭建集學(xué)習(xí)、練習(xí)、實(shí)驗(yàn)于一體的一站式程序在線(xiàn)自動(dòng)評(píng)測(cè)平臺(tái)Matrix（以下簡(jiǎn)稱(chēng)Matrix 平臺(tái)），提供優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定、可靠的計(jì)算機(jī)類(lèi)人才培養(yǎng)服務(wù)，營(yíng)造良好的計(jì)算機(jī)教育生態(tài)。喬海燕等［1］基于Matrix 平臺(tái)提出在線(xiàn)評(píng)測(cè)代碼提交接受率的三步法。國(guó)內(nèi)已有一些高校提出使用在線(xiàn)評(píng)測(cè)系統(tǒng)輔助計(jì)算機(jī)類(lèi)課程教學(xué)，主要分為以下四類(lèi)：①文獻(xiàn)［2-5］將信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽或ACM 競(jìng)賽所采用的在線(xiàn)評(píng)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)類(lèi)課程教學(xué)：王國(guó)英等［2］提出類(lèi)似于ACM 競(jìng)賽，以學(xué)生在評(píng)測(cè)系統(tǒng)的提交次數(shù)和提交正確率等指標(biāo)檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果；任長(zhǎng)安等［4］介紹了湖南工學(xué)院的ACM 評(píng)測(cè)系統(tǒng)在輔助程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程上的實(shí)現(xiàn)；②以課程訓(xùn)練為主的教學(xué)類(lèi)在線(xiàn)評(píng)測(cè)系統(tǒng)。馮麗露等［6］設(shè)計(jì)了一個(gè)用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的在線(xiàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)內(nèi)設(shè)添加題目、查看答題記錄、導(dǎo)出成績(jī)等課程輔助功能；張美娟等［7］則結(jié)合所在學(xué)校的具體情況設(shè)計(jì)了一套提升學(xué)生編程能力的在線(xiàn)評(píng)測(cè)系統(tǒng)WITOJ；③介紹面向競(jìng)賽或基于慕課平臺(tái)應(yīng)用的在線(xiàn)評(píng)測(cè)系統(tǒng)［8-12］。張雨薇等［8］通過(guò)對(duì)ACM 在線(xiàn)評(píng)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行改良和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)在競(jìng)賽與教學(xué)方面的一體化；夏敏捷等［9］則將慕課平臺(tái)和在線(xiàn)評(píng)測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合建立教學(xué)評(píng)價(jià)體系和學(xué)習(xí)成績(jī)考核機(jī)制；④應(yīng)用于聯(lián)合機(jī)考和面試的研究生招生復(fù)試與考評(píng)系統(tǒng)。蘇小紅等［13］提出采用聯(lián)合機(jī)試和面試的方法應(yīng)用于研究生招生復(fù)試中，通過(guò)合理分配機(jī)試和面試分?jǐn)?shù)的比例，建立研究生招生復(fù)試的選拔和考評(píng)體系。經(jīng)過(guò)實(shí)踐研究表明，通過(guò)在線(xiàn)評(píng)測(cè)系統(tǒng)的課程智能化實(shí)踐具有重要意義［14-15］。

目前尚缺乏將課程教學(xué)和機(jī)考相聯(lián)合的在線(xiàn)評(píng)測(cè)系統(tǒng)，且現(xiàn)有教學(xué)類(lèi)的在線(xiàn)評(píng)測(cè)系統(tǒng)中多為編程類(lèi)題目，類(lèi)型過(guò)于單一。Matrix 平臺(tái)始創(chuàng)于2015 年，目前已經(jīng)穩(wěn)定地為中山大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院提供課程和考試系統(tǒng)相關(guān)服務(wù)。面對(duì)突如其來(lái)的新冠肺炎疫情，利用互聯(lián)網(wǎng)保障教師在線(xiàn)教學(xué)及學(xué)生在線(xiàn)學(xué)習(xí)，便成為了新的教學(xué)挑戰(zhàn)［16］。通過(guò)Matrix 平臺(tái)探索在疫情下保障程序設(shè)計(jì)類(lèi)遠(yuǎn)程教學(xué)和本科生、研究生遠(yuǎn)程機(jī)考的經(jīng)驗(yàn)，為教學(xué)與考試的有序進(jìn)行提供了有力的保障。

具體而言，Matrix 平臺(tái)在遠(yuǎn)程教學(xué)與機(jī)考實(shí)踐中具有以下創(chuàng)新點(diǎn)：①適用于C、C++、Python、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等計(jì)算機(jī)類(lèi)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，涵蓋課程作業(yè)、課程成員、課程討論等模塊，支持包括編程題、文件上傳題、選擇題、簡(jiǎn)答題、報(bào)告題在內(nèi)的五種題型，同時(shí)支持在線(xiàn)評(píng)測(cè)、抄襲檢查、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、批量導(dǎo)出等教學(xué)功能。②集成了遠(yuǎn)程機(jī)考功能，使得在疫情的影響下，仍能保障程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程的遠(yuǎn)程教學(xué)和本科生、研究生的遠(yuǎn)程機(jī)考。

1 中山大學(xué)程序在線(xiàn)評(píng)測(cè)系統(tǒng)

經(jīng)過(guò)近6 年的建設(shè)，Matrix 平臺(tái)相繼開(kāi)發(fā)了課程、考試、競(jìng)賽系統(tǒng)等項(xiàng)目，為保證計(jì)算機(jī)學(xué)院程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)與考試的穩(wěn)定進(jìn)行，提供了多項(xiàng)重要業(yè)務(wù)的技術(shù)與環(huán)境支持。如程序設(shè)計(jì)課程日常教學(xué)、階段性考試、轉(zhuǎn)專(zhuān)業(yè)機(jī)考、研究生機(jī)考等。截至2021 年5 月，系統(tǒng)已提供240 余個(gè)課程的管理服務(wù)并承擔(dān)了170 余場(chǎng)考試，成功應(yīng)用于C、C++、Python、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程的教學(xué)中。其中，涵蓋課程作業(yè)、課程成員、課程討論等模塊，支持包括編程題、文件上傳題、選擇題、簡(jiǎn)答題、報(bào)告題在內(nèi)的5 種題型從出題到做題、做題到改題的所有基本功能；支持C、C++在線(xiàn)評(píng)測(cè)、抄襲檢查、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及批量導(dǎo)出；支持在線(xiàn)編程考試和在線(xiàn)理論考試，并可選擇實(shí)時(shí)評(píng)測(cè)或定時(shí)評(píng)測(cè)。

1.1 課程系統(tǒng)

Matrix 平臺(tái)為教師提供課程管理、課程資源發(fā)布、作業(yè)發(fā)布等功能，對(duì)學(xué)生作業(yè)進(jìn)行科學(xué)、高效、自動(dòng)化的評(píng)測(cè)，極大減輕了教師的勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)，平臺(tái)會(huì)自動(dòng)保存學(xué)生提交的程序和評(píng)測(cè)結(jié)果，以便于后期查詢(xún)成績(jī)、排名和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)目前支持編程題、報(bào)告題、文件上傳題、選擇題、簡(jiǎn)答題等多種常見(jiàn)題目類(lèi)型，允許在題目中添加公式、圖片等素材，使題庫(kù)更加靈活豐富。同時(shí)支持抄襲檢查、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及批量導(dǎo)出功能，為作業(yè)的管理提供高效、便捷的服務(wù)。平臺(tái)支持理論題、編程題等多種題型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生編程水平的考察，為高校組織考試、競(jìng)賽提供了技術(shù)支撐，可按需求選擇定時(shí)或?qū)崟r(shí)評(píng)測(cè)。平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了程序評(píng)判過(guò)程的全自動(dòng)化和測(cè)試結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)化，將來(lái)會(huì)向智能化分析學(xué)生數(shù)據(jù)方面迭代。

學(xué)生端如圖1 所示（彩圖掃OSID 碼可見(jiàn)，下同）：學(xué)生可查看課程列表、自定義搜索課程、查詢(xún)課程進(jìn)程。通過(guò)點(diǎn)擊單個(gè)題目，進(jìn)入做題頁(yè)面，頁(yè)面左側(cè)包含題目的具體描述，主要包括查看提交記錄、成績(jī)報(bào)告、排名情況、標(biāo)準(zhǔn)答案等功能。右側(cè)為學(xué)生的答題區(qū)域。

Fig.1 Student-side course list and online programming interface圖1 學(xué)生端課程列表與在線(xiàn)答題頁(yè)面

教師端如圖2 所示：教師通過(guò)圖形化頁(yè)面方便快捷的對(duì)后臺(tái)題庫(kù)進(jìn)行管理，支持一鍵導(dǎo)入題目、一鍵修改發(fā)布、一鍵查重、一鍵學(xué)員管理等功能。

Fig.2 Teacher-side course management圖2 教師端課程管理界面

1.2 考試與競(jìng)賽系統(tǒng)

Matrix 平臺(tái)提供了考試系統(tǒng)，教師端支持一鍵導(dǎo)入考試題目，一鍵管理考試時(shí)間，一鍵統(tǒng)籌考試學(xué)習(xí)，自動(dòng)計(jì)算學(xué)生的分?jǐn)?shù)和排名。在學(xué)生端統(tǒng)一配置編程環(huán)境，全自動(dòng)實(shí)施評(píng)測(cè)和代碼查重?？荚囅到y(tǒng)支持大規(guī)模、高并發(fā)的程序設(shè)計(jì)類(lèi)上機(jī)考試。目前，已承擔(dān)170 余次考試，包括程序設(shè)計(jì)期末考試、轉(zhuǎn)專(zhuān)業(yè)機(jī)考、研究生復(fù)試等。

如圖3 所示，除課程系統(tǒng)和考試系統(tǒng)功能外，基于Matrix 平臺(tái)開(kāi)發(fā)的在線(xiàn)評(píng)測(cè)系統(tǒng)MOJ，內(nèi)置各類(lèi)算法、工程題目，支持學(xué)生使用C、C++、Python、Haskell 等多種語(yǔ)言進(jìn)行算法、程序編寫(xiě)。具體而言，有以下突出優(yōu)點(diǎn)：

（1）龐大、優(yōu)質(zhì)的題庫(kù)。截至2021 年6 月，Matrix 平臺(tái)題庫(kù)中共有2 000+道題目，涵蓋程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的全部知識(shí)點(diǎn)。將題目難度分為“簡(jiǎn)單”、“中等”、“困難”等不同等級(jí)，可供各階段編程學(xué)習(xí)者選擇，并且題目還提供了標(biāo)準(zhǔn)答案，便于學(xué)生自查、糾錯(cuò)。下一步，Matrix 平臺(tái)還會(huì)不斷添加題目，豐富題庫(kù)，優(yōu)化編程學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

Fig.3 Online evaluation OJ system -matrix圖3 在線(xiàn)評(píng)測(cè)OJ 系統(tǒng)

（2）穩(wěn)定、良好的代碼評(píng)測(cè)體驗(yàn)。Matrix 平臺(tái)提供自動(dòng)化、智能化的評(píng)測(cè)系統(tǒng)，可評(píng)測(cè)學(xué)生提交代碼的效率與正確性等方面，并且評(píng)測(cè)速度快、效率高、報(bào)錯(cuò)信息詳細(xì)。平臺(tái)支持編譯檢查、靜態(tài)檢查、內(nèi)存檢查等，提供標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試和隨機(jī)測(cè)試兩種方式。同時(shí)，平臺(tái)將保存代碼和評(píng)測(cè)結(jié)果，以供其他服務(wù)（知識(shí)點(diǎn)推薦、代碼推薦等）使用或進(jìn)行后續(xù)分析。

（3）個(gè)性化測(cè)評(píng)系統(tǒng)，幫助用戶(hù)高效創(chuàng)建專(zhuān)屬題庫(kù)。一次考試和作業(yè)只能顯示成績(jī)的表象，難以分析深層問(wèn)題。Matrix 平臺(tái)將在不斷迭代中推出個(gè)性化測(cè)評(píng)系統(tǒng)，通過(guò)平臺(tái)現(xiàn)存的前期學(xué)員練習(xí)試題和考試數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)分析技術(shù)，全面分析學(xué)生的考試結(jié)果和作業(yè)情況，精準(zhǔn)、快速地發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)漏洞，給出具體的知識(shí)體系、知識(shí)點(diǎn)分析報(bào)告。系統(tǒng)還可為用戶(hù)定制個(gè)性化專(zhuān)屬題集，根據(jù)每個(gè)學(xué)生的知識(shí)特點(diǎn)，針對(duì)性的匹配相關(guān)知識(shí)點(diǎn)題型，制定最符合每一位學(xué)生實(shí)際情況的專(zhuān)屬訓(xùn)練集。

為激發(fā)學(xué)生的編程熱情，提高學(xué)生的編程能力，促進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)人才成長(zhǎng)。平臺(tái)與企業(yè)達(dá)成合作，Matrix 平臺(tái)利用OJ 系統(tǒng)定期組織線(xiàn)上編程大賽，學(xué)生只需提交程序源代碼便可在服務(wù)器上遠(yuǎn)程執(zhí)行，只有在指定時(shí)間和內(nèi)存限制下運(yùn)行通過(guò)并輸出正確結(jié)果的程序，則被認(rèn)定為有效程序。大賽通常會(huì)設(shè)置獎(jiǎng)品、現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)、校招直通車(chē)等獎(jiǎng)勵(lì)。

通過(guò)此方式，培養(yǎng)了大量在算法設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有突出表現(xiàn)的優(yōu)秀人才，中山大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院在ACM-ICPC 國(guó)際程序設(shè)計(jì)大賽中連續(xù)多年獲得多項(xiàng)金牌。獲獎(jiǎng)情況如表1所示。

Table 1 Awards of Asian regional competition of ACM International Undergraduate programming competition of Sun Yat sen University from 2015 to 2020表1 2015-2020 年中山大學(xué)ACM 國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽亞洲區(qū)域賽獲獎(jiǎng)情況（由于疫情2020 年部分賽站比賽在整理數(shù)據(jù)時(shí)尚未舉辦）

2 翻轉(zhuǎn)課堂，疫情下在線(xiàn)評(píng)測(cè)系統(tǒng)遠(yuǎn)程教學(xué)

2020 年初疫情防控期間，為響應(yīng)“停課不停學(xué)”的號(hào)召，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力。中山大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院在Matrix 平臺(tái)的輔助支持下，面向中山大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院全體2019級(jí)約600多名同學(xué)組織開(kāi)展程序設(shè)計(jì)在線(xiàn)競(jìng)賽與輔導(dǎo)。

2.1 遠(yuǎn)程教學(xué)應(yīng)用

為了讓同學(xué)們盡快適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，以賽代練、以練促學(xué)，我院成立了由專(zhuān)任教師、《程序設(shè)計(jì)》任課教師和輔導(dǎo)員組成的競(jìng)賽輔導(dǎo)團(tuán)隊(duì)。從中山大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院ACM 集訓(xùn)隊(duì)員和課程助理中選拔多位同學(xué)擔(dān)任競(jìng)賽助教，組成競(jìng)賽輔導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，建立面向全體同學(xué)的QQ 群運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)，利用學(xué)院自主開(kāi)發(fā)的Matrix 平臺(tái)，有序地開(kāi)展程序設(shè)計(jì)在線(xiàn)競(jìng)賽與直播輔導(dǎo)。

學(xué)院ACM 競(jìng)賽隊(duì)在歷年ACM 國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽中都取得了優(yōu)秀成績(jī)，在組織區(qū)域賽、新手選拔賽的組織、命題、培訓(xùn)等環(huán)節(jié)中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。競(jìng)賽輔導(dǎo)團(tuán)隊(duì)在每天早上發(fā)布具有針對(duì)性的競(jìng)賽試題，參賽同學(xué)通過(guò)Matrix 平臺(tái)進(jìn)行在線(xiàn)編程與評(píng)測(cè)，每天晚上由競(jìng)賽輔導(dǎo)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行在線(xiàn)直播講解。參賽同學(xué)的競(jìng)賽成績(jī)將自動(dòng)積分作為程序設(shè)計(jì)的平時(shí)成績(jī)，成績(jī)優(yōu)秀者將被選拔為我院ACM 競(jìng)賽隊(duì)隊(duì)員。在疫情防控期間，約有600 多名同學(xué)通過(guò)Matrix 系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)，取得了良好的學(xué)習(xí)效果。

2.2 遠(yuǎn)程教學(xué)效果

如圖4 所示，程序設(shè)計(jì)線(xiàn)上遠(yuǎn)程教學(xué)實(shí)現(xiàn)了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)效果。參訓(xùn)同學(xué)學(xué)習(xí)熱情高漲，紛紛表示會(huì)充分利用這段集中學(xué)習(xí)的時(shí)間向ACM 競(jìng)賽隊(duì)請(qǐng)教，切實(shí)提高自己的編程能力。競(jìng)賽輔導(dǎo)團(tuán)隊(duì)也同步根據(jù)同學(xué)們的反饋情況，增加新的知識(shí)點(diǎn)，拓展原有程序設(shè)計(jì)的教學(xué)深度與廣度，有序開(kāi)展在線(xiàn)教學(xué)與直播輔導(dǎo)工作。

3 有序組織，疫情下在線(xiàn)評(píng)測(cè)系統(tǒng)遠(yuǎn)程機(jī)考

從2016 年至今，中山大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院基于Matrix 平臺(tái)開(kāi)展了程序設(shè)計(jì)I、程序設(shè)計(jì)II、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等核心專(zhuān)業(yè)課程和2017-2019 級(jí)研究生復(fù)試的機(jī)考。

Fig.4 During the epidemic，the remote course of program design has achieved remarkable effect圖4 疫情期間《程序設(shè)計(jì)》遠(yuǎn)程教學(xué)工作效果顯著

但是，受2020 年新冠肺炎疫情影響，原線(xiàn)下機(jī)考的方式受到了新的挑戰(zhàn)：

（1）如何防止考生在機(jī)考過(guò)程中作弊？

（2）采用騰訊會(huì)議等形式進(jìn)行視頻監(jiān)考時(shí)如何對(duì)考生進(jìn)行引導(dǎo)？

（3）對(duì)于大量考生參加的機(jī)考，如何保證網(wǎng)絡(luò)順暢？

3.1 遠(yuǎn)程機(jī)考角色分工

受疫情影響，中山大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院2021 年轉(zhuǎn)專(zhuān)業(yè)機(jī)考（約50 人）和研究生夏令營(yíng)機(jī)考（約600 人）都采用了遠(yuǎn)程機(jī)考。中山大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院通過(guò)科學(xué)分析和梳理遠(yuǎn)程機(jī)考存在的各種風(fēng)險(xiǎn)，緊張、有序地統(tǒng)籌、部署各項(xiàng)工作。為網(wǎng)絡(luò)機(jī)考創(chuàng)造公平、公正、公開(kāi)的選拔環(huán)境。

由于部分考生從未參與過(guò)遠(yuǎn)程機(jī)考，為了有序引導(dǎo)考生，緩解考生的焦慮。如圖5 所示，以考生來(lái)我院面試為線(xiàn)索作為典型的管道模型，明確考生將接觸的角色。其中包括遠(yuǎn)程聯(lián)絡(luò)助理、侯場(chǎng)秘書(shū)、記錄秘書(shū)、技術(shù)助理、監(jiān)考員、主考官等。通過(guò)為各角色設(shè)計(jì)工作流程清單、風(fēng)險(xiǎn)自查表，壓實(shí)責(zé)任。選拔優(yōu)秀的教師和學(xué)生助理參與機(jī)考工作，并提前進(jìn)行崗位培訓(xùn)和演練。最終，全院共有近100 多名同學(xué)、近20 名教師參與研究生機(jī)考工作中。

Fig.5 During the epidemic，the remote test monitor is guiding，identifying，and checking according to the pipeline model圖5 疫情期間遠(yuǎn)程機(jī)考前按管道模型對(duì)考生進(jìn)行引導(dǎo)、核驗(yàn)身份、測(cè)試機(jī)位

由于學(xué)院復(fù)試考生眾多，為了提高工作效率，便于各工作崗位掌握考生信息、對(duì)接考生情況、追溯考生與學(xué)院聯(lián)系的詳細(xì)情況，在Matrix 平臺(tái)上專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了機(jī)考輔助系統(tǒng)，用于記錄每個(gè)角色崗位對(duì)接考生的情況。

3.2 各校區(qū)集中遠(yuǎn)程機(jī)考

2021 年6 月，中山大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院開(kāi)設(shè)了面向全校學(xué)生的轉(zhuǎn)專(zhuān)業(yè)考試。由于中山大學(xué)設(shè)有三校區(qū)五校園，在廣州疫情防控期間，部分考生無(wú)法前往指定校區(qū)參加轉(zhuǎn)專(zhuān)業(yè)程序設(shè)計(jì)上機(jī)考試，為確?？荚嚨墓叫?，計(jì)算機(jī)學(xué)院使用Matrix 平臺(tái)針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)考生在三個(gè)校區(qū)開(kāi)展了線(xiàn)上統(tǒng)一機(jī)考。

針對(duì)來(lái)自各個(gè)校區(qū)的50 余名考生，計(jì)算機(jī)學(xué)院采取線(xiàn)上主輔雙機(jī)位監(jiān)考+Matrix 統(tǒng)一編譯環(huán)境的方式進(jìn)行監(jiān)考。具體為：

（1）每位考生考試前在電腦上提前安裝騰訊會(huì)議，進(jìn)入監(jiān)考人員通知的騰訊會(huì)議中，根據(jù)監(jiān)考人員指示調(diào)整主機(jī)位攝像頭和后側(cè)方輔機(jī)位攝像頭。如圖6 所示，監(jiān)考人員通過(guò)輔機(jī)位查看考生有無(wú)同時(shí)連接多個(gè)屏幕，考試機(jī)桌面是否全部清空等前期工作。完成候考檢查后，考生打開(kāi)騰訊會(huì)議，同享全部桌面后準(zhǔn)備開(kāi)始考試。

（2）機(jī)考考試開(kāi)始后，考生遠(yuǎn)程登入Matrix 平臺(tái)，進(jìn)入轉(zhuǎn)專(zhuān)業(yè)考試頁(yè)面，在Matrix 平臺(tái)提供的統(tǒng)一IDE 環(huán)境下進(jìn)行調(diào)試、提交代碼等操作，不得切換至其他界面，直到考試結(jié)束。

（3）監(jiān)考員遠(yuǎn)程監(jiān)考。設(shè)置1 位監(jiān)考員負(fù)責(zé)3～5 名考生的監(jiān)考工作。監(jiān)考員時(shí)刻監(jiān)視考生是否離開(kāi)Matrix 系統(tǒng)、有無(wú)與他人通過(guò)聊天工具交流等情況，確?？荚嚐o(wú)作弊情況的發(fā)生。

Fig.6 During the epidemic，the remote online program test was monitored by the shared screen and auxiliary computer monitoring using Tencent conference圖6 疫情期間遠(yuǎn)程機(jī)考通過(guò)騰訊會(huì)議共享屏幕和輔機(jī)位進(jìn)行監(jiān)考

Matrix 平臺(tái)為全體考生提供了方便快捷的在線(xiàn)編輯器，保證了考試的公平性，并且支持對(duì)考生代碼的一鍵查重和成績(jī)的一鍵導(dǎo)出?？荚囘^(guò)程中，Matrix 平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了程序評(píng)判過(guò)程的全自動(dòng)化，為每一位考生提供了自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、高速化的穩(wěn)定服務(wù)，得到了全體考生的一致好評(píng)。

3.3 考生分散遠(yuǎn)程機(jī)考

2021 年7 月，中山大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院面向全國(guó)舉辦優(yōu)秀大學(xué)生夏令營(yíng)（線(xiàn)上）。為了更好地選拔人才，學(xué)院有針對(duì)性地組織研究生夏令營(yíng)機(jī)考。

針對(duì)全國(guó)近600 名考生，學(xué)院動(dòng)員100 多名學(xué)生助理和10 多名專(zhuān)任教師在考前對(duì)全體考生進(jìn)行身份核驗(yàn)、考試流程引導(dǎo)和考試雙機(jī)位測(cè)試。由于考生人數(shù)眾多且不集中，為了防止意外，要求每位考生準(zhǔn)備一個(gè)備用手機(jī)，僅用于接聽(tīng)監(jiān)考人員的電話(huà)。由于每位考生在遠(yuǎn)程監(jiān)考現(xiàn)場(chǎng)都有一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為監(jiān)考設(shè)備，可同時(shí)接收考生共享的桌面視頻、主機(jī)位攝像頭視頻和輔機(jī)位攝像頭視頻，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求很高。因此在考試前，學(xué)院特別向網(wǎng)絡(luò)中心申請(qǐng)?jiān)黾訋挘诮?jīng)過(guò)多次測(cè)試后，確定既能保證圖像精度，又盡量少占用帶寬的上傳輸率。此外，在Matrix 平臺(tái)也同步開(kāi)啟抄襲檢查等防作弊功能。通過(guò)實(shí)踐證明，研究生夏令營(yíng)遠(yuǎn)程機(jī)考基本上達(dá)到了預(yù)期效果，實(shí)現(xiàn)了公平、公正、公開(kāi)選拔優(yōu)秀人才的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

歷經(jīng)近6 年的建設(shè)，由中山大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院自主研發(fā)的Matrix 平臺(tái)為程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程提供了教學(xué)、機(jī)考、在線(xiàn)評(píng)測(cè)等功能。在新冠肺炎疫情影響下，中山大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院通過(guò)創(chuàng)新翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式，對(duì)學(xué)院全體2019 級(jí)約600多名學(xué)生開(kāi)展程序設(shè)計(jì)課程的遠(yuǎn)程教學(xué)與在線(xiàn)競(jìng)賽輔導(dǎo)。特別在2021 年6 月廣州地區(qū)疫情反復(fù)的情況下，通過(guò)建立面向考生的管道模型，有序地開(kāi)展考生身份核驗(yàn)、主輔機(jī)位引導(dǎo)與測(cè)試工作，順利的舉辦了遠(yuǎn)程機(jī)考。

隨后，對(duì)學(xué)院700 多名考生（50 多名轉(zhuǎn)專(zhuān)業(yè)考生和600多名優(yōu)秀大學(xué)生夏令營(yíng)考生）實(shí)施遠(yuǎn)程機(jī)考，取得了良好的成效。盡管在遠(yuǎn)程教學(xué)和遠(yuǎn)程機(jī)考實(shí)踐中取得了良好的效果，但也存在著人力資源的浪費(fèi)和成本過(guò)大的問(wèn)題，后續(xù)將繼續(xù)提高遠(yuǎn)程教學(xué)與機(jī)考在身份核驗(yàn)、遠(yuǎn)程監(jiān)考的自動(dòng)化程度，同時(shí)也進(jìn)一步推進(jìn)遠(yuǎn)程教學(xué)與機(jī)考有序?qū)嵤┡c推廣。