Jupyter nbgrader

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5. 假如有十組 test case，它的自動測試會一次執行所有的 test case，不論各組的測試是 否通過或是不通過、是否有嚴重的編譯錯誤，執行結果會顯示各組測試的分數，可 點選各組的 test case 查看答題情況和詳細的測試訊息。

6. VPL 有相似度檢查的功能，能夠檢查檔案之間彼此的相似程度，用於偵測作業抄襲。

7. 修課學生管理清單，能夠掌握學生的作業繳交和學習狀況，如圖 5 所示。

圖 5 修課學生一覽

8. 可對程式編輯器做功能限制，例如：為避免程式的作業抄襲，可禁止使用編輯器的 複製、貼上功能，達到降低作業抄襲的機會。

2.7.2 Jupyter nbgrader

Jupyter nbgrader [41]是個以python語言作為程式作業的發放/繳交/評分系統。於 Jupyter上開發的nbextensions tool稱為"tool bar"，由此工具來協助老師制定程式作業，並 透過一系列的nbgrader指令，包括：assign、release、verify、test等，對程式作業執行不同 的處理。Jupyter nbgrader具有嚴謹的檔案目錄結構，假設以"Java程式設計"這門課程為例，

則檔案目錄結構共有七大項類別，以下依序做詳細的介紹，檔案目錄結構如圖6所示。

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圖6 檔案目錄結構

首先，nbgrader_config.py檔用來設定課程的nbgrader組態檔，包含：課程id、修課學 生名單、作業繳交期限等資訊。gradebook.db檔用來存放修課學生名單、作業版本資訊、

學生的作業成績和繳交情況。source file資料夾用來存放原始版的程式作業。release file 資料夾用來儲存準備發佈的程式作業。submitted file資料夾用來儲存學生繳交的程式作 業，依據學生id存放於不同的資料夾。autograded file資料夾用來存放已經批閱過的程式 作業。feedback file資料夾用來存放老師對學生的作業所做的回饋內容。以下為Jupyter nbgrader系統的優點及特性，逐一做說明：

1. Jupyter nbgrader 提供老師和學生在瀏覽器上一個簡易的程式編輯器，程式編輯器如 圖7所示。程式編輯器具有基本的編輯功能如：執行(run)、複製(copy)、貼上(paste) 等功能。於編輯器上方的tool bar中可選擇”Create Assignment”，其用來產生新的程式 作業檔案，而Total point呈現該份程式作業的總分。程式編輯器由多組且獨立的code block所組成，code block有四種功能做選擇，老師可為每組code block設定適當的功 能選項，code block會依照選擇的功能進行不同的測試。code block具有以下有四種 功能選項：選擇”Manually graded answer”功能的code block，此code block會經由手動

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的方式進行測試並評分。選擇”Autograded answer”功能的code block，表示此code block已經進行過測試，不須再做測試，可直接輸入評論。選擇”Autograder tests”功能 的code block，此code block會進行自動測試和自動評分。選擇”Read-only”功能的code block，此code block不做測試，只用純文字呈現。

圖 7 程式編輯器

且不論以手動或自動的方式來進行測試，最後會完整顯示各組code block的得分情 況，並針對各組code block列出詳細的測試結果，與批改者的評語，如圖8所示。所 有學生的作業評量結果將會儲存在本地端的資料庫，儲存資訊包括：作業名稱、作 業實際繳交日期、截止日期、學生姓名、電子信箱、總得分等資訊，如圖9所示為 資料庫存放的資料欄位。

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圖8 測試結果

圖9 作業評量結果

2. 於測試和評分階段時，如果code block的功能是被設定為“Manually graded answer”選 項，則此code block需要人工手動作批改評分。如果code block的功能是被設定為

“Autograded answer”選項，則不會進行批改和評分。如果code block的功能是被設定 為“Autograder tests”選項，則會進行自動測試，完畢後產生分數，老師可親自檢閱這 些code block，判斷其分數是否正確、合理，並斟酌作調整。並且該code block有“Full credit”和“No credit”兩種選項，可快速選取。旁邊的數字方塊也可供老師做分數上的 調整。此外，於code block內，每個“assert”字詞代表一組判斷式，也就是一組測試，

需要通過全部的測試，才能獲得該code block的分數。如果code block的功能是被設

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定為“Read-only”選項，則此code block只能瀏覽而不能更改，經常用作為題目的說明 解釋部分，如圖10所示為測試和評分階段的實際範例。

圖 10 測試和評分階段

表2顯示的是本研究所研製之工具(以下稱為本系統)與Moodle VPL以及Jupyter nbgrader 三者之間的優缺點相互比較，因為目前市面上有關於程式作業的管理工 具相當多，所以我選擇平常有使用到的這兩種管理工具做比較。本系統較優於程 式編輯器和自動化產生測試程式碼的部分，尚且不足的部分，將計畫於未來研究 將會逐步加入新功能，以及改善現有的功能項目，例如：各項操作介面的優化、支 援程式作業的交付通知和到期通知，以及程式作業的確認通知等。

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表2 本研究所研製之工具與Moodle VPL、Jupyter nbgrader三者工具的優缺點相互比較表 工具

項目

本系統之工具 Moodle VPL Jupyter nbgrader

專案管理 Gradle ， Nexus repository

Moodle server ， jail server

Nbgrade，

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