An Ontology-Based Programming Assessment by Misconception Mining

[[abstract]]解決學生在程式設計時碰到的問題是一件具挑戰且重要的議題，根據我們的 觀察，學生在寫程式時常常會有一些迷思的概念(包含忘記與不熟)，導致寫出不 正確的程式，像是少加符號的錯誤或是誤用符號的錯誤。為了解決此問題，本研 究提出使用本體論來輔助描述學生錯誤的概念，並進一步使用資料探勘的方法以 找出錯誤概念間的關係。另外我們提出一套基於本體論的程式設計迷思概念分析 架構，以達到我們想要找出學生程式設計概念與錯誤型態的問題。此架構包含三 個階段：第一階段，建構以框架為主的程式概念階層階段；第二階段，產生以除 錯為主的試題階段；第三階段，迷思概念分析階段。在我們建構程式概念本體論 後，我們於階段一可以將所謂的程式概念以框架的方式來表達。同時，研究中並 建構了程式錯誤型態本體論，利用框架來詳細描述各種錯誤的型態。經過關聯式 分析探勘，可依概念間的關係產生學習概念圖，以提供老師在教學策略上的建 議。由實際施測於五十位學生後，我們發現本研究成果對於改善學習成效及教學 策略都有相當的助益