[發(fā)明專利]一種面向SQL查詢的細(xì)化評分方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010922595.1
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112132420A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許嘉;莫曉琨;呂品
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06F16/242;G06F16/2453;G06Q50/20
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

本發(fā)明公開了一種面向SQL查詢的細(xì)化評分方法，本發(fā)明一方面利用基于正確答案SQL語句等價(jià)變換得到的等價(jià)SQL語句集實(shí)現(xiàn)對學(xué)生提交的不同形式答案的合理分?jǐn)?shù)判定，另一方面提出對含有部分錯(cuò)誤的學(xué)生答案進(jìn)行修正并基于修正代價(jià)和修正后的答案與正確答案之間的轉(zhuǎn)換代價(jià)來量化學(xué)生答案的分?jǐn)?shù)。通過由多個(gè)教學(xué)班學(xué)生參與的在線SQL編程實(shí)踐活動(dòng)收集學(xué)生的答案數(shù)據(jù)，并基于收集的學(xué)生答案數(shù)據(jù)對相關(guān)SQL查詢細(xì)化評分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。本發(fā)明通過對教師答案的等價(jià)變化、學(xué)生答案的修正，結(jié)合后續(xù)的細(xì)化評分處理，能夠在現(xiàn)有只能簡單評判答案對錯(cuò)基礎(chǔ)上提高SQL查詢評判的準(zhǔn)確度，使得SQL查詢評判更加公平合理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)庫技術(shù)，具體涉及一種面向SQL查詢的細(xì)化評分方法。

背景技術(shù)

數(shù)據(jù)庫技術(shù)一直以來都是計(jì)算機(jī)學(xué)科的核心主干課，是否精通數(shù)據(jù)庫技術(shù)也是衡量IT從業(yè)者技能的重要標(biāo)準(zhǔn)。對結(jié)構(gòu)化查詢語言(即SQL)的學(xué)習(xí)在數(shù)據(jù)庫技術(shù)的學(xué)習(xí)過程中占有至關(guān)重要地位。與其它編程語言一樣，SQL對編程實(shí)踐要求很高，即需要通過大量編程實(shí)踐才能真正理解與掌握SQL。在實(shí)際教學(xué)過程中，SQL編程題一般是由專業(yè)教師負(fù)責(zé)批改。然而，由教師批改SQL編程題存在以下兩個(gè)重要問題。首先，SQL編程題的答案具有多樣性，這無疑加重了教師的評判負(fù)擔(dān)，并可能導(dǎo)致教師給形式不同的等價(jià)答案判以不同的分?jǐn)?shù)，影響評分公平性。其次，SQL編程題的評判標(biāo)準(zhǔn)具有模糊性，教師可能給形式一致的錯(cuò)誤答案判以不同的分?jǐn)?shù)，同樣影響評分公平性。可見，如何實(shí)現(xiàn)SQL的有效自動(dòng)評分是當(dāng)下數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程建設(shè)需要研究與解決的重要問題。

為了降低SQL編程題的教師批改負(fù)擔(dān)和提高評分的公平性，近年來VLDB、ICDE等數(shù)據(jù)庫研究領(lǐng)域的頂級或重要學(xué)術(shù)會(huì)議上涌現(xiàn)出不少優(yōu)秀的研究工作，實(shí)現(xiàn)了SQL查詢的自動(dòng)評分，具體可分為三類方法：(1)基于結(jié)果集比較的SQL評分技術(shù)；(2)基于眾包的SQL評分技術(shù)；(3)基于句法結(jié)構(gòu)分析的SQL評分技術(shù)。其中，基于結(jié)果集比較的SQL評分技術(shù)通過比較正確答案的查詢結(jié)果集與學(xué)生答案的查詢結(jié)果集來實(shí)現(xiàn)SQL的自動(dòng)評分。基于結(jié)果集比較的SQL評分技術(shù)對于等價(jià)的正確答案能夠給出公平的判分(即滿分)，然而卻存在“非對即錯(cuò)”的批改局限性。具體而言，對于學(xué)生給出的部分錯(cuò)誤的SQL語句(例如學(xué)生只是一個(gè)字段名拼寫有誤)，基于結(jié)果集比較的SQL評分技術(shù)由于不能對SQL內(nèi)容進(jìn)行分析，因而不能像教師那樣給其判定一個(gè)小于滿分的細(xì)化分?jǐn)?shù)，只能給其判0分，從而可能挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)SQL的興趣和信心。基于眾包的SQL評分技術(shù)則是將批改SQL編程題的任務(wù)分派給學(xué)生，并基于多名學(xué)生對某SQL編程題的評分來估計(jì)該題的真實(shí)分?jǐn)?shù)。雖然基于眾包的SQL評分技術(shù)不但降低了教師的批改負(fù)擔(dān)還能給出SQL的細(xì)化評分，然而卻存在批改周期長、不能及時(shí)給出評分反饋的局限性。近年來，一些研究人員致力研發(fā)基于句法結(jié)構(gòu)分析的SQL評分技術(shù)。該技術(shù)通過比較正確答案的句法結(jié)構(gòu)、子句內(nèi)容與學(xué)生答案的句法結(jié)構(gòu)、子句內(nèi)容之間的差異實(shí)現(xiàn)SQL的自動(dòng)評分。雖然基于句法結(jié)構(gòu)分析的SQL評分技術(shù)能夠給出SQL的細(xì)化評分結(jié)果，然而鑒于SQL編程題的正確答案具有多樣性，教師又很難給出每道題的所有正確答案，因而該技術(shù)仍無法有效解決SQL自動(dòng)評分。

綜上，由于SQL學(xué)習(xí)的重點(diǎn)與難點(diǎn)在于其數(shù)據(jù)查詢功能，現(xiàn)有SQL自動(dòng)評分技術(shù)集中解決的是SQL查詢的自動(dòng)評分問題。雖然現(xiàn)有技術(shù)在SQL查詢的自動(dòng)評分方面取得了不少研究進(jìn)展，然而為了進(jìn)一步提高SQL查詢自動(dòng)評分的公平性，仍需解決以下兩個(gè)挑戰(zhàn)問題：

挑戰(zhàn)一：自動(dòng)評分技術(shù)還需要能夠基于教師給出的正確答案推導(dǎo)出其它等價(jià)的正確答案，從而保障對學(xué)生提交的不同形式答案的評分公平性。而現(xiàn)有SQL自動(dòng)評分技術(shù)卻無法提供該保障。如表1所示，針對“查詢歷史系與物理系的學(xué)生信息”這一查詢語義，教師基于集合并操作給出了SQL答案，學(xué)生A則基于WHERE子句條件判斷給出了SQL答案。由于學(xué)生A的SQL答案存在所在系的字段名拼寫錯(cuò)誤的問題無法執(zhí)行，現(xiàn)有基于結(jié)果集比較的SQL評分技術(shù)只能給其判0分。且由于學(xué)生A的SQL答案結(jié)構(gòu)與教師給的SQL答案結(jié)構(gòu)存在顯著差異，因而現(xiàn)有基于句法結(jié)構(gòu)分析的SQL評分技術(shù)也無法給出公平的細(xì)化分?jǐn)?shù)。