Efficient Scoring of student reports in Programing Courses - Similarity Visualizaiotn and Tracing over Time -

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K02768
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 09070:Educational technology-related
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: Umezu Nobuyuki 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 准教授 (30312771)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 抽象構文木(AST) / デンドログラム(樹形図) / クラスタリング / 類似度

Outline of Final Research Achievements

In programming courses that require a large number of exercises, we developed a method to efficiently evaluate a large number of report assignments submitted by students and significantly reduce the time required for scoring. Our method visualizes the clustering results as a dendrogram (tree diagram) based on abstract syntax trees (ASTs) converted from student codes. We applied the proposed method to anonymized codes of more than 4,000 report assignments from 200 students in an elementary programming course, and found that the time required for grading was reduced to approximately 20%. We presented our results at two international conferences and submitted a paper to an academic journal.

Free Research Field

マンマシンインタフェース, 教育工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生成AIの興隆によりプログラミング作業は人間が行う必要はなくなるなどの意見もあるが、工学部学生にとってはむしろ、それらのAIを高度に制御する側の人材としてプログラミングの重要性はさらに増している。プログラミング能力の涵養、特に初期の段階にはとにかく大量の演習による経験の蓄積が重要であり、大学の講義においても学生の主体的学習を促すレポート課題は必須である。週に10時間、20時間と要するレポート採点作業が本手法により数分の1の時間に効率化されることで、学生一人一人の提出物により細かくコメントを与えて理解を助けるなど、より効率的な学習を支援できる。