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教育における自動プログラミング評価システムの役割

自動システムは学生にタイムリーなフィードバックを提供することでプログラミング教育を強化する。

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目次

今日の世界では、プログラミングを学ぶことがますます重要になってきてるね。多くの人が、プログラミングのスキルは科学者だけじゃなくて、ビジネスやアートなどさまざまな分野でも役立つって認識してる。この興味の高まりのおかげで、大学もプログラミングを教える方法を増やして、より広い層の人にアクセスできるようにしてる。ただ、プログラミングの学生が増えると、講師には独自の課題が出てくるんだ。

プログラミング教育の課題

教育者は、プログラミングコースを教えるときにさまざまな問題に直面することが多い。学生の数がかなり多いし、事前の知識やスキルもバラバラだから、教師が一人一人に必要な注意を向けるのが難しいんだ。それに、通常は教える手伝いをしてくれるTAが不足してる。

さらに、プログラミングの授業で学生が学ぶべきことは急速に変わるから、教育者がそれについていくのが大変。だから、さまざまなバックグラウンドを持つ学生に効果的にプログラミングを教える手助けをするツールやソリューションが明らかに必要なんだ。

自動プログラミング評価システムとは?

こうした課題を解決するために、自動プログラミング評価システム(APAS)が開発された。これらのシステムは、プログラミングコースにおける教育と学習プロセスを改善するために、学生のコーディング課題に自動的にフィードバックを提供するように設計されてる。APASは学生のコードを評価して、即座に客観的なフィードバックを与えることができるから、たくさんの練習が必要な分野での学びには不可欠なんだ。

APASを使うことで、学生のモチベーションを高めたり、学習の進捗についての貴重な情報を提供したり、教育の質を向上させたり、ドロップアウト率を下げたりするのに役立つんだ。学生と教師の両方にとって、効率的な評価プロセスを可能にする重要なリソースなんだよ。

ユーザー満足度の重要性

どんなシステムが成功するかは、ユーザーがどう感じてるかを理解することが大事。ユーザー満足度は、システムがどれだけ効果的かにしばしば関連してるんだ。APASでは、学生が受け取るフィードバックやサポートに対してどれだけ満足してるかを測るのが重要なんだ。この満足度に影響を与える要素を探ることで、学生と教育者のニーズを満たすより良いシステムを作ることができるんだよ。

APASの成功モデルの開発

APASが効果的な理由をもっと理解するために、研究者たちは成功モデルの作成に取り組んだ。このモデルは、学生がこれらのシステムを使用する際の満足度に影響を与えるさまざまな要素を特定したんだ。例えば、プラットフォームを使うモチベーションや、提供される情報の質、システムの全体的な信頼性と機能性などが含まれる。

調査を実施してデータを分析することで、学生の満足度に寄与するさまざまな側面についての洞察を集めた。目標は、開発者と教育者がAPASを構築・改善して教育ニーズにより良く応える手助けができるモデルを作ることだったんだ。

研究方法論

成功モデルを開発するために、研究者は初級プログラミングコースに登録している学生に対して調査を実施した。彼らは特定のAPASとの学生のインタラクションに焦点を当てて、体験に関するデータを集めたんだ。調査には、使いやすさ、フィードバックの質、全体的な満足度など、APASのさまざまな側面に関する質問が含まれてた。

集めたデータは、さまざまな変数間の関係を検証するのに役立ち、学生満足度に影響を与える要因についての仮説をテストできるようにしたんだ。

発見:成功のための重要な側面

研究では、学生の満足度を確保するために最も重要なAPASの側面についてのいくつかの重要な発見があったよ:

  1. モチベーション:プラットフォームを使うモチベーションを感じてる学生は、より良い体験をする傾向がある。使いやすくて役立つサポート機能を提供することで、これを高めることができる。

  2. 情報の質:システムが提供する課題やフィードバックの質は重要なんだ。学生は明確な指示と建設的なフィードバックが必要で、プログラミングスキルを向上させるためにこれが欠かせない。

  3. システムの信頼性:プラットフォームが信頼できて、レスポンシブなサポートを提供するなら、学生の学習体験にプラスの影響を与える。学生は、自分が作品を提出したり助けを求めたりするときに、システムが正しく機能するかを信じたいと思ってる。

  4. 学習環境:APASが提供する全体的な学習環境、学習の柔軟性やタスクと技術の適合性も、学生がシステムの効果をどう捉えるかに大きな役割を果たす。

制限への対処

この研究から得られた洞察は貴重だったけど、限界もあった。一つの大きな限界は、参加者が主にコンピュータサイエンス関連のプログラムに登録している学生だったため、結果が偏る可能性があることだ。今後の研究では、さまざまな分野からより多様な参加者を含めることが目指せる。

もう一つの限界は、研究で使用された特定のAPASだった。異なるシステムは異なる機能を持ってるから、ユーザー満足度に影響を与えられるかもしれない。結果をより一般化できるように、今後の研究では複数のAPASプラットフォームを探索する必要があるね。

さらに、モチベーション、情報の質、システムの信頼性に関連する構成要素は広い意味で見られた。さらなる研究では、これらの領域を深く掘り下げて、より詳細な洞察を提供できると思う。

今後の方向性

この研究の結果は、プログラミング教育の分野での追加的な研究への扉を開くものだ。今後の研究では、これらの成功要因が他の教育プラットフォームや異なる学習環境にどのように適用できるかを探ることができるかもしれない。それに、学生のモチベーションを高めたり、APASが提供する情報を改善したりするための具体的な領域を強化する方法を学ぶことも価値があるよ。

別の重要な調査領域は、異なる教授法がAPASの効果にどのように影響を与えるかだ。これが、プログラミング教育における技術の取り入れ方をもっとカスタマイズしたアプローチを開発するのに役立つかもしれないね。

結論

自動プログラミング評価システムは、学生にタイムリーなフィードバックやサポートを提供することで、現代のプログラミング教育において重要な役割を果たしてる。これらのシステムのユーザー満足度に寄与する要素を理解することは、その継続的な改善にとって重要なんだ。モチベーション、情報の質、システムの信頼性に焦点を当てることで、教育者と開発者は学生のためにより良い学習環境を作れると思うよ。

全体的に、プログラミングがさまざまな分野で重要性を増す中で、APASの利用は学生が成功し、今日のテクノロジー主導の世界で必要な重要なスキルを育むための重要な要因になると思う。

オリジナルソース

タイトル: Towards a Success Model for Automated Programming Assessment Systems Used as a Formative Assessment Tool

概要: The assessment of source code in university education is a central and important task for lecturers of programming courses. In doing so, educators are confronted with growing numbers of students having increasingly diverse prerequisites, a shortage of tutors, and highly dynamic learning objectives. To support lecturers in meeting these challenges, the use of automated programming assessment systems (APASs), facilitating formative assessments by providing timely, objective feedback, is a promising solution. Measuring the effectiveness and success of these platforms is crucial to understanding how such platforms should be designed, implemented, and used. However, research and practice lack a common understanding of aspects influencing the success of APASs. To address these issues, we have devised a success model for APASs based on established models from information systems as well as blended learning research and conducted an online survey with 414 students using the same APAS. In addition, we examined the role of mediators intervening between technology-, system- or self-related factors, respectively, and the users' satisfaction with APASs. Ultimately, our research has yielded a model of success comprising seven constructs influencing user satisfaction with an APAS.

著者: Clemens Sauerwein, Tobias Antensteiner, Stefan Oppl, Iris Groher, Alexander Meschtscherjakov, Philipp Zech, Ruth Breu

最終更新: 2023-06-08 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://arxiv.org/abs/2306.04958

ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2306.04958

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。

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