Artemis：提供个性化反馈的互动学习平台

Artemis通过为编程练习、测验、建模任务等提供即时的个性化反馈，使互动学习变得生动有趣。该平台为教师提供定制选项，为学生提供实时协作功能，将创造力与教育完美结合。Artemis开创了一个全新的、引人入胜的自适应学习和人工智能支持时代，将创新与包容性融为一体。欲了解更多信息，请访问https://artemisapp.github.io

主要特性

编程练习，具有版本控制功能，基于测试用例和静态代码分析（通过持续集成执行）的自动个性化反馈（和评估），适用于任何编程语言。
- 即时性：学生提交后立即获得个性化反馈。教师可以轻松自定义反馈信息，在工作时间内隐藏反馈（例如，使用隐藏测试）
- 交互性：教师可以直接将基于任务和UML图的交互式说明集成到动态问题陈述中。他们可以为困难的练习部分设置提示。
- 独立性：教师可以定制编程练习以支持任何编程语言。为简化设置，Artemis包含了最常用语言的复杂模板（如Java、Python、C、Haskell、Kotlin、VHDL、汇编语言、Swift、OCaml等）
- 本地和在线：学生可以在自己喜欢的IDE中本地参与，或在在线代码编辑器中参与（无需任何设置）
- 人工审核可直接在在线代码编辑器或Orion中进行
- 策略：教师可以定义提交策略（例如，10次尝试后的惩罚）以防止学生不经思考就尝试所有可能性。
- 评分：教师有多种选择来配置评分，基于测试和静态代码分析类别分析结果，并重新评估结果
- 安全性：测试用例和学生代码在构建代理的Docker环境中运行。像Ares这样的测试框架简化了结构和动态测试的创建，并防止学生作弊。
集成代码生命周期：提升编程练习体验，Artemis无缝集成了版本控制和持续集成，创建了一个精简、统一的开发环境。与外部系统不同，这种集成方法最大限度地减少了维护开销，并专门为学习平台的特定需求量身定制，提供无与伦比的灵活性。它简化了管理员的初始设置，为学生和教师alike提供了更顺畅、更集成的工作流程。
测验练习，包括多选题、拖放题和简答题
- 建模测验：教师可以轻松创建基于UML模型的拖放测验
- 不同模式：测验支持讲座期间的实时模式（评分），学生可重复练习的模式，以及考试模式（见下文）
建模练习基于易用的在线建模编辑器Apollon，使用机器学习概念进行半自动评估
- 多种图表类型：Artemis支持7种UML图表类型（如类图）和4种额外图表（如流程图）
- 易于使用：学生可以通过拖放轻松创建模型，他们可以使用额外文本解释模型。
- 集成反馈：审阅可以直接在模型元素旁提供反馈和分数。
文本练习，基于监督机器学习和自然语言处理（NLP）使用Athena进行手动、半自动评估
- 集成反馈：审阅可以直接在文本段落旁提供反馈和分数。
- 语言检测：Artemis检测提交的语言并显示字数和字符数。
文件上传练习为教师提供充分的灵活性。学生可以创建任何类型的文件（如PDF、PNG）并在完成工作后提交给Artemis。Artemis允许教师和导师下载文件，并根据结构化评分标准进行手动评估（见下文评估部分）。
考试模式：教师可以创建在线考试，包括练习变体、集成的剽窃检查、测试运行和学生审查。您可以在"考试模式学生功能"和"考试模式教师功能"中找到更多信息。
评分：教师可以为课程和考试配置评分标准，自动计算成绩并向学生显示。成绩可以轻松导出为csv文件，以上传到大学系统（如Campus online）。教师可以选择定义期末考试的奖励配置，根据学生在期中考试或课程练习中的成绩来提高学生的最终成绩。
评估：Artemis使用双盲评分和结构化评分标准来提高一致性和公平性。它集成了评估培训过程（基于教师定义的示例提交和示例评估），有评分领导榜，并允许学生对评估进行评价。学生可以投诉或要求更多反馈。
通信：教师可以发布公告。学生可以在频道或私人聊天中提问、发表评论和回应其他帖子。导师可以筛选未回答的问题。
通知：Artemis支持可定制的网页和电子邮件通知。用户可以启用和禁用不同的通知类型。
团队练习：教师可以配置具有实时协作功能的团队练习，每个团队都有专门的导师。
讲座：教师可以上传讲义，将讲座分为单元，将视频流、讲座录像和练习集成到讲座中，并定义能力。
集成的Markdown编辑器：Markdown用于格式化平台上的文本内容，使用集成的Markdown编辑器。
剽窃检查：Artemis集成了课程和考试中编程练习（基于JPlag）、文本练习和建模练习的剽窃检查。它允许通知学生已识别的剽窃行为。学生可以审查并评论指控。
学习分析：Artemis集成了不同的统计数据，让学生可以与课程平均水平进行比较。它允许教师根据练习和能力评估学生的平均表现。
自适应学习：Artemis允许教师和学生定义和跟踪能力。学生可以监控自己朝这些目标的进展，而教师可以提供量身定制的反馈。这种方法将讲座和练习整合在总体学习目标下。
学习路径：基于能力模型和学生的个人进展，Artemis创建学习路径，引导学生完成课程内容。
教程小组：Artemis支持课程教程小组的管理。这包括安排课程、分配负责的导师、登记学生和跟踪出勤情况。
Iris：Artemis集成了Iris，这是一个聊天机器人，可以帮助学生和教师解答常见问题和完成常见任务。
可扩展性：Artemis可以同时支持多门课程和数千名学生使用。事实上，最大的一门课程有2,400名学生。管理员可以通过在持续集成环境中添加额外的构建代理，轻松扩展Artemis。
高用户满意度：Artemis易于使用，提供引导式教程。开发人员注重可用性、用户体验和性能。
可定制：支持每门课程有多名教师、编辑和导师，并允许教师自定义许多课程设置。
开源：免费使用，拥有庞大的社区和许多活跃的维护者。

路线图

Artemis开发团队在未来优先考虑以下问题。我们欢迎来自学生、导师、教师和管理员的功能需求。我们很乐意讨论任何改进建议。

短期：通过iOS和Android移动应用进一步改进通信功能
短期：改进服务器应用程序的REST API
中期：在保护数据隐私的同时添加更多学习分析功能
中期：改善用户体验、可用性和导航
中期：为编程练习添加自动生成提示功能
中期：为教师添加GenAI支持以审核练习
中期：为学习分析添加GenAI支持
中期：为所有类型的练习和讲座添加使用Iris提问的可能性
长期：探索微服务、基于Kubernetes的部署和微前端的可能性
长期：将在线IDE（如Eclipse Theia）集成到Artemis中以增强用户体验
长期：允许学生在讲义幻灯片上做笔记，并支持讲义幻灯片的自动更新
长期：开发练习交流平台

设置、指南和贡献

开发环境设置、编码和设计指南

文档

Artemis文档可在此处获取。您可以在如何编写文档中找到指南。

服务器设置

按照https://docs.artemis.cit.tum.de/dev/setup的说明，在开发环境或演示生产环境中设置Artemis非常简单。如果您想支持编程练习，我们建议使用[集成代码生命周期](https://docs.artemis.cit.tum.de/dev/setup/#integrated-code-lifecycle-setup)。

Artemis还可以与外部版本控制和持续集成工具一起设置：

Artemis使用这些外部工具进行用户管理和编程练习配置。

管理设置

如果需要，您可以配置自助用户注册。

贡献

请阅读如何贡献指南。

当您的PR准备合并时，请在Slack上通知负责的功能维护者：

维护者

以下项目管理团队成员负责Artemis中的特定功能领域。如果您有问题或想在该领域开发新功能，请联系他们。

功能/方面	维护者
编程练习	@krusche
集成代码生命周期	@krusche
测验练习	@FelixTJDietrich
建模练习（+ Apollon）	@krusche
文本练习	@maximiliansoelch
文件上传练习	@maximiliansoelch
考试模式	@krusche
评分	@maximiliansoelch
评估	@maximiliansoelch
通信	@rabeatwork
通知	@rabeatwork
团队练习	@krusche
讲座	@maximiliananzinger
集成Markdown编辑器	@maximiliansoelch @bassner
抄袭检查	@MarkusPaulsen
学习分析	@bassner
自适应学习	@bassner @maximiliananzinger
学习路径	@maximiliananzinger
辅导小组	@FelixTJDietrich
Iris	@bassner
可扩展性	@mtze
可用性	@rabeatwork
性能	@rabeatwork
基础设施	@mtze
开发流程	@FelixTJDietrich
移动应用（iOS + Android）	@krusche @maximiliansoelch

生产构建

要为生产环境构建和优化Artemis应用程序，请运行：

./gradlew -Pprod -Pwar clean bootWar

这将在build/libs文件夹中创建一个Artemis-.war文件。构建命令将TypeScript编译为JavaScript文件，连接并压缩创建的文件（包括HTML和CSS文件）。它还会修改index.html以引用这些新文件。为确保一切正常，请运行以下命令在本地计算机上启动应用程序：

java -jar build/libs/*.war --spring.profiles.active=dev,localci,localvc,artemis,scheduling,buildagent,core,local

（在此之前，您可能需要将yml文件复制到build/libs文件夹中，另请参阅开发设置）

然后在浏览器中导航到http://localhost:8080。

有关更多详细信息，请参阅在生产环境中使用JHipster。

以下命令可以自动部署到服务器。示例显示了部署到主Artemis测试服务器（运行虚拟机）：

./artemis-server-cli deploy username@artemistest.ase.in.tum.de -w build/libs/Artemis-7.5.1.war

架构

以下图表展示了Artemis的顶层设计，它被分解为应用客户端（在浏览器中作为Angular网页应用运行）和应用服务器（基于Spring Boot）。对于编程练习，应用服务器连接到版本控制系统（VCS）和持续集成系统（CIS）。身份验证由外部用户管理系统（UMS）处理。

顶层设计

虽然Artemis包含了这三个外部系统的通用适配器，具有定义好的协议可以实例化以连接任何VCS、CIS或UMS，但它也为这些适配器提供了3个具体的实现以供连接。

服务器架构

以下简化的UML组件图示例性地展示了Artemis应用服务器架构及其与应用客户端的REST接口的更多细节。

服务器架构

部署

以下UML部署图展示了Artemis应用服务器和应用客户端的典型部署。学生、教师和助教（TA）的计算机都配备相同的Artemis应用客户端，在浏览器中显示。

持续集成服务器通常将构建任务委托给大学基础设施内的本地构建代理或远程构建代理，例如托管在亚马逊云（AWS）上。

部署概览

数据模型

Artemis应用服务器在MySQL数据库中使用以下（简化的）数据模型（请注意，实际的数据模型现在更加复杂）。它支持多个课程和多个练习。参与学生组中的每个学生都可以通过点击"开始练习"按钮参与练习。然后，将为学生（用户）创建并配置一个仓库和构建计划。初始化状态有助于跟踪这个复杂操作的进度，并允许从错误中恢复。学生可以通过将源代码更改提交并推送到版本控制系统中的给定示例代码，或使用用户界面来提交多个解决方案。持续集成服务器自动测试每次提交，并在有新结果时通知Artemis应用服务器。此外，助教可以评估学生的解决方案并"手动"创建结果。

数据模型