Teaching Formal Languages with Visualizations and Auto-Graded Exercises
Teaching Formal Languages with Visualizations and Auto-Graded Exercises
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通过可视化和自动评分练习教授形式语言
DOI：
10.1145/3408877.3432398
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Rodger, Susan H.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mohammed, Mostafa;Shaffer, Clifford A.;Rodger, Susan H.
在形式语言和自动机（弗拉）课程中教授的材料本质上是数学的，要求学生练习证明和算法来理解内容。传统的弗拉教科书是沉重的散文，家庭作业通常包括解决许多论文练习。教师经常使用有限状态机模拟器，如JFLAP软件包。JFLAP允许学生交互式地构建模型，并将不同的算法应用于这些模型，从而提供更具交互性和更直观的方法。然而，传统的课程材料仍然主要依赖于散文和手工评分的练习，限制了互动和练习量。在本文中，我们提出了一个电子教科书与集成工具（模拟器和自动评分练习），允许更大的互动性和参与程度。为了评估我们的方法的教学效果，我们在不同的弗拉课程中进行了绩效评估。结果表明，使用综合电子教科书的学生比使用传统教科书方法的对照组表现更好。学生对自动评分练习练习不同弗拉概念的有用性给予了积极的反馈。
The material taught in a Formal Languages and Automata (FLA) course is mathematical in nature and requires students to practice proofs and algorithms to understand the content. Traditional FLA textbooks are heavy on prose, and homework typically consists of solving many paper exercises. Instructors often make use of Finite State Machine simulators like the JFLAP package. JFLAP allows students to interactively build models and apply different algorithms to these models, providing both a more interactive and a more visual approach. However, course materials have still traditionally relied largely on prose and hand-graded exercises, limiting both the interaction and the amount of practice. In this paper, we propose an eTextbook with integrated tools (simulators and auto-graded exercises) that allow for greater interactivity and levels of engagement. To evaluate the pedagogical effectiveness of our approach, we conducted performance evaluations across different offerings of an FLA course. Results indicate that students using the integrated eTextbook performed better than did a control group using a traditional textbook approach. Students gave positive feedback regarding the usefulness of the auto-graded exercises for practicing different FLA concepts.
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