基于眼动的代码找错过程可视化研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:out000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
开展学生编程调试能力的行为分析,对于培养学生阅读、理解程序的技巧和思维方式十分重要,近年来逐渐成为编程教育领域的热点。与传统评测方式相比,眼动跟踪数据能够反映编程过程中学生视觉注意力的分布与转移情况,提供对思维过程更加直接的洞悉。然而,时序眼动数据、代码逻辑特征与学生任务意图等多种维度的信息相互交织,使得单纯的量化分析暴露出越来越大的局限性,迫切需要新的分析手段。本文以网页阅读代码找错测试过程为研究场景,完整记录了学生的交互动作与眼动跟踪过程,并开展了视觉关注行为的常规量化分析。针对量化分析难以反映复杂多维数据完整细节的局限性,本文针对教学活动中通常关心的两类问题提出了可视化设计方案。首先,提出了将学生代码跟踪能力差异进行色带序列区分的设计方案。为了刻画学生在代码阅读过程中的跟踪能力,在对代码区域、眼动跳转序列分别进行整合处理的基础上,将眼动跳转对代码执行逻辑的跟踪状态进行了色彩标注与维度映射,以展示不同状态的变化及分布信息,从而得到了针对跟踪状态的可视化方案。其次,提出了将找错命中过程表征为以解题任务为中心的收敛震荡过程的设计方案。针对解题过程中以相同思维任务为目标的视觉关注特征,结合物理含义对时序空间与代码行空间进行重组与权重分配,将视觉注意力的分配情况与连续迁移过程映射为离散色度块,从而得到针对单人找错命中过程的棋盘图可视化方案。通过对命中过程中的收敛现象进行范围测算,并将其进行抽取叠加运算后,可以得到针对群体表现共性的收敛图可视化方案。基于《C语言程序设计》课程,分析方案应用于19名本科学生三次代码阅读找错案例的实际数据,并在31人的数据集上进行了样本数量鲁棒性的验证。实验结果表明,上述方案可以达到刻画个体跟踪状态差异与群体关注表现共性的目的,相应的可视化结果也可以作为代码找错过程各个方面评价的参考依据,对教师教学具有辅助功能,对学习效果评价具有指导意义。
其他文献
在基础教育阶段,群文阅读作为一种新型阅读模式,备受师生的关注。笔者立足语文课堂教学,突破传统的阅读教学模式,从学生的阅读特点、教师的教学导向、课堂的有效生成三个维度进行剖析,研究“1+X”群文阅读的有效教学策略,旨在丰富学生的阅读资源,提升学生的阅读能力,让“阅读”走向“悦读”,真正提高学生的语文学科核心素养。
期刊
目的 探讨重复经颅磁刺激(rTMS)治疗脑卒中后失眠的临床效果及对患者焦虑抑郁状态的影响。方法选择台州市第二人民医院2018年12月至2020年12月收治的脑卒中后失眠患者91例,采用随机数字表法分为常规组(45例,阿普唑仑片)与观察组(46例,rTMS治疗)。治疗前后采用匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)评价患者睡眠情况,采用美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评价神经功能缺损情况,采用焦虑自评
期刊
为解决急倾斜薄煤层综采工作面效率低、安全性低的问题,以急倾斜薄煤层综采工作面为例详细综合确定了采煤方案和具体的工作面布置形式,对应的完成了采煤工艺、原煤工艺以及支护工艺的研究;最后,结合上述研究完成工作面回采工艺过程的设计,为后续实际生产的应用奠定基础。
期刊
报纸
从古至今,大众普遍追求得以“好死”或“善终”的生命结局,而安乐死作为当前科学医疗技术手段能够给予临终患者在肉体与精神上无痛苦的死亡状态与死亡方式,是大众对于生命质量与尊严的价值追求与体现。安乐死的合理性争议涉及到多学科与跨学科的领域,而究其实质乃是社会与科学技术的发展所引发的伦理问题。作为伦理学学科的实践品质,决定了应当对安乐死的合理性进行伦理学的分析与解答,这对推进安乐死的合理化思考及其相关立法
学位
我国的油田行业发展飞速,油田的开采难度也日渐增加,需要更高的开采技术才能确保行业稳步发展。就目前我国的油田开发形式而言,大多数的油田都是依靠于注水技术进行开采,但通常情况下,注水层的差异巨大,高渗透层有着较强的吸水能力,而低渗透层则恰恰相反,这就导致油田工作者需要提高注水体积与驱油效率,才能确保剖面的吸水均衡。基于此,本文将重点探讨低渗透油田注水井深部调剖技术研究情况,并给出一定的优化和应用方案,
期刊
孔雀石绿是一种具有毒性和致癌性的渔药,可能残留在水产品和养殖水中,同时引发食品安全问题和环境问题。为监管孔雀石绿的违规使用,近年来,已有不少方法用于检测孔雀石绿,而表面增强拉曼光谱(Surface-Enhanced Raman Scattering,SERS)作为的一种新颖的痕量检测技术,由于其突出的优点(简明便捷的操作步骤,高度的灵敏度性和较快的检测速度),在检测孔雀石绿渔药残留方面的研究和应用
学位
云环境下的组数据共享为用户快速发布和共享数据提供了一种便捷的数据共享途径。然而,公有云的组数据共享和用户的跨域访问使得重要数据和用户身份等面临信息泄露风险。现有的组数据安全共享方案存在中心节点性能瓶颈、用户管理可扩展性和适应性差等问题。如何有效确保用户隐私信息安全,如何实现灵活、高效的组数据安全共享方案,仍是云数据共享的重要研究内容之一。针对现有云环境下组数据安全共享方案中心节点性能瓶颈、用户管理
学位
报纸
教育评价数字化转型既是信息化时代教育事业发展的重要内容,也是疫情常态化背景下教学实践倒逼评价改革的迫切要求。教育评价数字化转型应遵循真实性、通用性、自动性、形成性及安全性原则,从效度、公平、效率、个性、道德5个层面规约改革实践行为。网上评阅系统、自适应评判系统、数字评估与反馈系统等相对成熟的评价技术,在优化教育评价程序、革新评价方法、整合评价资源等方面取得明显成效。教育评价数字化将向主体多元化、工
期刊