Automatisierte Kompetenzmessung und Feedbackerzeugung zum objektorientierten Programmieren (AKoFOOP)

Personen: Peter Hubwieser, Johannes Krugel, Michael Talbot, Simon Zettler

Projektpartner: Michael Goedicke, Specification of Software Systems, Universität Duisburg-Essen

Förderung: DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft, Projektnummer 412374068)

Über das Projekt

Bisher geht automatische Codeauswertung stark in Richtung bloßer Korrektheitsprüfung der Lösungen. Wenn man den allgemeinen Trend zur Ausbildung von Kompetenzen statt bloßem deklarativem Wissen ernst nimmt, sollte sich das ebenso in der Prüfungspraxis wie auch in der Art des Feedbacks widerspiegeln. In diesem Projekt werden daher drei Forschungsgebiete der Informatik bzw. ihrer Didaktik verknüpft, um die oben beschriebenen Forschungslücken zu füllen:

  1. die automatisierte Analyse und Bewertung von Programmcode als Lösung von Programmieraufgaben,
  2. die evidenzbasierte Definition und Messung von Kompetenzen zur objektorientierten Programmierung und
  3. die Generierung von hilfreichem Feedback zu Schwachstellen im Programmcode auf der Grundlage von solchen Kompetenzdefinitionen.

Die Erkenntnisse von Mixed-Methods-basierten Kompetenzanalysen, insbesondere die Identifikation von Kompetenzkomponenten und die Entwicklung von Strukturmodellen, können zur Verbesserung der Aufgaben (Items) sowie der Scoring-Ergebnisse und des automatisierten Feedbacks von Automated-Assessment-Systemen genutzt werden. Automated-Assessment-Systeme ermöglichen wiederum Erhebungen mit großen Fallzahlen, wie sie für Kompetenzanalysen auf der Grundlage der Item-Response Theory notwendig sind. Aus den umfangreichen Daten der Systeme können dann wiederum Rückschlüsse auf verbreitete Wissenslücken oder Fehlvorstellungen gewonnen werden, insbesondere durch Analyse von mehreren sukzessiv eingereichten Lösungsversuchen von einzelnen Studierenden. Die Analyse von hilfreichem Feedback erlaubt Rückschlüsse über die Art und Struktur der Kompetenzdefizite, die das Feedback ausgelöst haben sowie über die Qualität und Funktionsweise der Items. Daraus entstehen wiederum Hinweise zur fachlich-kognitiven Struktur von Kompetenzen, indem diesbezügliche Defizite offenbar werden.