程序设计课程是信息技术教育的基础和难点。传统的笔试、机考等评测手段可以提供学生在语法知识方面的结果性评价,却难以提供在阅读程序与调试改错等编程技能方面的形成性评价。开展程序设计学习行为的测量,有助于教师掌握学生编程过程的细节、开展个性化的教学辅导,也可以为智能学习诊断工具提供开发依据。本文面向C语言程序设计课程的教学改革需求,以代码阅读找错、上机调试改错等典型测试活动为测量对象,综合运用眼动测量、人机交互测量等技术手段,开展学生认知活动与编程行为的测量与分析研究。本文针对学生在代码阅读和调试开发过程中的视线注视点、人机交互事件的时序数据,提出了一种任务驱动的学生编程学习行为的动作序列描述模型,通过交互决策事件(运行代码等),将学习行为划分为多个子序列,实现了对代码阅读找错和上机调试改错这两种学习行为的解析。以动作序列数据为基础,提出了面向个体和面向群体的分析方法,对学生的编程行为细节及其注意力特征进行了分析。运用上述测量技术与方案,作者所在研究团队在华中科技大学电信学院开展了两批次程序设计行为测量实验,分别测量15个本科一年级学生和13个硕士研究生在代码阅读找错、上机编程改错两种题型情况下的学习行为。测量分析结果表明,本文所提出的测量研究方法有助于解读学生在测试过程中的动作细节,对于评估学生的学习状态、提出学习改进建议提供了数字化的依据。实验测量结果也观察到编程习惯与技能对于学习活动效率的影响,首次浏览试题代码耗时较短的学生在解题后期往往需要投入更多的时间,而首次浏览试题代码较充分的学生的后期解题效率更好一些。