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Title: Minimizando o esforço de avaliação em disciplinas de programação introdutória utilizando agrupamentos adaptáveis.
Other Titles: Minimizing subject assessment effort introductory programming using adaptive groupings.
???metadata.dc.creator???: BARBOSA, Alexandre de Andrade.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: COSTA, Evandro de Barros.
???metadata.dc.contributor.referee1???: FIGUEIREDO , Jorge Cesar Abrantes de.
???metadata.dc.contributor.referee2???: GUERRERO , Dalton Dario Serey.
???metadata.dc.contributor.referee3???: BRITO , Patrick Henrique da Silva.
???metadata.dc.contributor.referee4???: SANTOS NETO, Baldoino Fonseca dos.
Keywords: Ensino de Programação;Agrupamento de Soluções;Ciência da Computação;Programming Teaching;Solution Grouping;Computer Science
Issue Date: 10-Sep-2018
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: BARBOSA, A. de A. Minimizando o esforço de avaliação em disciplinas de programação introdutória utilizando agrupamentos adaptáveis. 2018. 183 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) – Pós-Graduação em Ciência da Computação, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2018.
???metadata.dc.description.resumo???: A habilidade de programar é uma das competências fundamentais na área da computação. Esse conhecimento é basilar para a compreensão de diversos outros conceitos necessários tanto para vida acadêmica, quanto para as atividades profissionais nesta área. Contudo, apesar de tal importância, é bastante comum encontrar problemas em ambientes de ensino e aprendizagem de programação. Muitos são os fatores descritos como relacionados com as dificuldades existentes nas disciplinas de programação. Facilmente, em tais ambientes, encontramos alunos desmotivados, com dúvidas não esclarecidas e que não conseguem entender os conceitos necessários para prática de programação. Tradicionalmente, em disciplinas de programação são adotadas atividades práticas de codificação. Nestas atividades, a análise das soluções propostas pelos alunos nestas atividades não é simples. Muitos fatores podem ser observados na avaliação de um programa, o que torna essa avaliação demorada, sujeita ao viés e aos erros do avaliador. Dessa forma, o professor, mesmo quando auxiliado por monitores, em geral, não será consegue realizar avaliações de forma rápida, ou, para agilizar o processo não irá fornecer feedback detalhado. Na presente tese de doutorado, investigou-se a possibilidade de agrupar códigos fornecidos como soluções para um problema (exercício) de programação. O agrupamento de soluções foi proposto com a intenção de possibilitar o reúso de feedbacks de modo a minimizar o esforço de avaliação dispendido no contexto de ensino e aprendizagem introdutórios de programação. A investigação ocorreu através da condução de um survey, realizado com o objetivo de compreender os processos relacionados com a avaliação de códigos em disciplinas introdutórias de programação, um quasi experimento e um experimento, realizadas com dois objetivos: (i) investigar se é possível agrupar códigos de modo que uma avaliação seja generalizada para os elementos de um mesmo grupo (cluster); e (ii) verificar se a avaliação generalizada teria resultados semelhantes aos fornecidos por avaliadores humanos. Os resultados obtidos na avaliação de abordagem sugerem que é possível reutilizar feedbacks de modo que o esforço de avaliação dispendido seja minimizado. Embora alguns ajustes ainda sejam necessários, foi possível observar que a concordância obtida entre as notas geradas e as fornecidas por um avaliador variam entre uma concordância razoável, no pior caso, para uma concordância perfeita, no melhor caso. Além disso, muitos dos feedbacks textuais generalizados com base nos textos fornecidos pelos avaliadores foram indicados como ‘parcialmente aplicáveis’ ou ‘totalmente aplicáveis aos códigos avaliados.
Abstract: The ability to program is one of the fundamental competences in the field of computer science. That knowledge is a building block to the understanding of several other concepts necessary for the academic life as well for the professional activities in that area. However, in spite of such importance, it is quite common to find problems in teaching and learning environments of programming. Many are the factors described as related to the difficulties found in programming disciplines. In such environments, we easily find unmotivated students, whose doubts are not clarified and cannot understand the concepts necessary for programming practice. Traditionally, in programming disciplines, practical coding activities have been adopted. In these activities, the analysis of the solutions proposed by the students in these activities is not simple. Many factors can be observed on the evaluation of a program, what makes the assessment time consuming, subjected to the evaluator’s bias and errors. That way, the professor, even when aided by teacher assistants, generally, will not be able to perform assessments quickly or to streamline the process will not provide detailed feedback. In the present thesis, we investigated the possibility of clustering codes provided as solutions to a programming problem (exercise). The clustering of solutions was proposed with the intention of allowing the reuse of feedbacks in order to minimize the evaluation effort expended in the context teaching and learning of introductory programming. The research was carried out with a survey in order to understand the processes related to the evaluation of codes in introductory programming courses, a quasi experiment and an experiment, with two objectives: (i) investigate if it is possible to cluster codes so that an evaluation is generalized to the elements of the same group cluster; and (ii) to verify whether the generalized evaluation would have results similar to those provided by human evaluators. The results obtained in the evaluation of the suggest approach shows that it is possible to reuse feedbacks so that the evaluation effort expended is minimized. Although, some adjustments are still necessary, it was possible to observe that the concordance obtained between generated grades and those provided by an evaluator, ranged from a reasonable agreement, in the worst case, to a perfect agreement, at best. In addition, many of the generalized textual feedbacks based on the texts provided by the evaluators were indicated as ‘partially applicable’ or ‘fully applicable’ to the evaluated codes.
Keywords: Ensino de Programação
Agrupamento de Soluções
Ciência da Computação
Programming Teaching
Solution Grouping
Computer Science
???metadata.dc.subject.cnpq???: Ciência da Computação
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10682
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