一種面向編程教育的編程過程特征抽取與特征選擇的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-20 20:01
基于編程過程數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)課程成績(jī)是編程教育領(lǐng)域的編程過程研究的兩個(gè)主要研究方向之一,研究的目的在于協(xié)助教育者在課程早期確定存在掛科風(fēng)險(xiǎn)的學(xué)生,教育者可以為這些學(xué)生提供額外的教學(xué)幫助,從而降低課程掛科率并提升編程教學(xué)水平,編程過程特征抽取和特征選擇是該研究的核心工作,研究者選擇的編程過程特征的質(zhì)量決定了課程成績(jī)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率的上限,在目前的研究中,研究者構(gòu)建與課程成績(jī)相關(guān)的編程過程特征時(shí)沒有全面考慮編程過程信息,針對(duì)該問題,本文展開了如下工作:(1)歸納總結(jié)現(xiàn)有編程過程研究中使用到的編程過程數(shù)據(jù),由此定義了 15種具有分析價(jià)值的編程過程數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)編程過程數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)。(2)采用多種觀察視角,基于啟發(fā)式想法從編程過程數(shù)據(jù)中抽取28個(gè)與課程成績(jī)可能存在關(guān)聯(lián)的特征,基于數(shù)據(jù)觀察和統(tǒng)計(jì)分析方法剔除其中3個(gè)與課程成績(jī)無(wú)關(guān)的特征,基于25個(gè)與課程成績(jī)有關(guān)的編程過程特征構(gòu)建預(yù)測(cè)模型,與NPSM方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明基于這25個(gè)編程過程特征的課程成績(jī)預(yù)測(cè)模型擁有更好的預(yù)測(cè)效果。(3)采用4種特征選擇方法從(2)中獲得的25個(gè)編程過程特征中剔除掉與課程成績(jī)相關(guān)性低的特征,針對(duì)于SFFS特征選擇...
【文章頁(yè)數(shù)】:100 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 研究現(xiàn)狀及問題
1.2.1 編程過程數(shù)據(jù)收集現(xiàn)狀及問題
1.2.2 基于編程過程數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)課程成績(jī)的研究現(xiàn)狀及問題
1.3 本文工作及組織結(jié)構(gòu)
1.3.1 本文主要工作
1.3.2 本文組織結(jié)構(gòu)
第二章 面向編程教育的編程過程研究的研究現(xiàn)狀
2.1 引言
2.2 基于編程過程數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)課程成績(jī)的研究現(xiàn)狀
2.3 基于編程過程數(shù)據(jù)挖掘編程行為模式的研究現(xiàn)狀
2.4 本章小結(jié)
第三章 編程過程數(shù)據(jù)收集
3.1 引言
3.2 相關(guān)的工作
3.2.1 現(xiàn)有研究中涉及到的編程過程數(shù)據(jù)
3.2.2 公開的編程過程收集工具
3.3 編程過程數(shù)據(jù)收集內(nèi)容分析
3.4 編程過程數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)的模塊設(shè)計(jì)
3.5 編程過程數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
3.6 本章小結(jié)
第四章 基于編程過程數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)課程成績(jī)
4.1 引言
4.2 相關(guān)工作及實(shí)驗(yàn)復(fù)現(xiàn)
4.2.1 Error Quotient算法
4.2.2 Watwin Scoring算法
4.2.3 NPSM方法
4.2.4 小結(jié)
4.3 編程過程特征抽取
4.3.1 代碼編輯行為相關(guān)的編程過程特征
4.3.2 編譯行為相關(guān)的編程過程特征
4.3.3 運(yùn)行調(diào)試行為相關(guān)的編程過程特征
4.3.4 測(cè)試行為相關(guān)的編程過程特征
4.3.5 特征抽取小結(jié)
4.4 構(gòu)建預(yù)測(cè)模型與實(shí)驗(yàn)對(duì)比
4.5 編程過程特征選擇
4.5.1 基于Pearson相關(guān)系數(shù)的特征選擇
4.5.2 基于Spearman相關(guān)系數(shù)的特征選擇
4.5.3 基于最大互信息系數(shù)的特征選擇
4.5.4 基于衍進(jìn)的SFFS的特征選擇
4.5.5 特征選擇小結(jié)
4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 本文工作總結(jié)
5.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
簡(jiǎn)歷與科研成果
致謝
附錄
本文編號(hào):3664669
【文章頁(yè)數(shù)】:100 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 研究現(xiàn)狀及問題
1.2.1 編程過程數(shù)據(jù)收集現(xiàn)狀及問題
1.2.2 基于編程過程數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)課程成績(jī)的研究現(xiàn)狀及問題
1.3 本文工作及組織結(jié)構(gòu)
1.3.1 本文主要工作
1.3.2 本文組織結(jié)構(gòu)
第二章 面向編程教育的編程過程研究的研究現(xiàn)狀
2.1 引言
2.2 基于編程過程數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)課程成績(jī)的研究現(xiàn)狀
2.3 基于編程過程數(shù)據(jù)挖掘編程行為模式的研究現(xiàn)狀
2.4 本章小結(jié)
第三章 編程過程數(shù)據(jù)收集
3.1 引言
3.2 相關(guān)的工作
3.2.1 現(xiàn)有研究中涉及到的編程過程數(shù)據(jù)
3.2.2 公開的編程過程收集工具
3.3 編程過程數(shù)據(jù)收集內(nèi)容分析
3.4 編程過程數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)的模塊設(shè)計(jì)
3.5 編程過程數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
3.6 本章小結(jié)
第四章 基于編程過程數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)課程成績(jī)
4.1 引言
4.2 相關(guān)工作及實(shí)驗(yàn)復(fù)現(xiàn)
4.2.1 Error Quotient算法
4.2.2 Watwin Scoring算法
4.2.3 NPSM方法
4.2.4 小結(jié)
4.3 編程過程特征抽取
4.3.1 代碼編輯行為相關(guān)的編程過程特征
4.3.2 編譯行為相關(guān)的編程過程特征
4.3.3 運(yùn)行調(diào)試行為相關(guān)的編程過程特征
4.3.4 測(cè)試行為相關(guān)的編程過程特征
4.3.5 特征抽取小結(jié)
4.4 構(gòu)建預(yù)測(cè)模型與實(shí)驗(yàn)對(duì)比
4.5 編程過程特征選擇
4.5.1 基于Pearson相關(guān)系數(shù)的特征選擇
4.5.2 基于Spearman相關(guān)系數(shù)的特征選擇
4.5.3 基于最大互信息系數(shù)的特征選擇
4.5.4 基于衍進(jìn)的SFFS的特征選擇
4.5.5 特征選擇小結(jié)
4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 本文工作總結(jié)
5.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
簡(jiǎn)歷與科研成果
致謝
附錄
本文編號(hào):3664669
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