論文の概要: Construction and Preliminary Validation of a Dynamic Programming Concept Inventory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.14655v1
• Date: Fri, 22 Nov 2024 01:01:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-25 15:03:20.565369
• Title: Construction and Preliminary Validation of a Dynamic Programming Concept Inventory
• Title（参考訳）: 動的プログラミング概念インベントリの構築と予備検証
• Authors: Matthew Ferland, Varun Nagaraj Rao, Arushi Arora, Drew van der Poel, Michael Luu, Randy Huynh, Freddy Reiber, Sandra Ossman, Seth Poulsen, Michael Shindler,
• Abstract要約: 概念発明は、学術分野における重要な概念に対する学生の理解を評価する標準化された評価である。 STEM分野に広く普及しているが、その開発は動的プログラミング(DP)のような先進的なコンピュータ科学のトピックに遅れがある。 本研究は,DP概念に関する既知学生の誤解を対象とする複数選択質問を定式化するための反復的プロセスについて詳述する。 我々は,D PCIを172名の大学生に実施し,質問を適切な難易度と判断し,学生の理解度の違いを効果的に判別することで,予備的な心理測定検証を行った。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7389633345370871
• License:
• Abstract: Concept inventories are standardized assessments that evaluate student understanding of key concepts within academic disciplines. While prevalent across STEM fields, their development lags for advanced computer science topics like dynamic programming (DP) -- an algorithmic technique that poses significant conceptual challenges for undergraduates. To fill this gap, we developed and validated a Dynamic Programming Concept Inventory (DPCI). We detail the iterative process used to formulate multiple-choice questions targeting known student misconceptions about DP concepts identified through prior research studies. We discuss key decisions, tradeoffs, and challenges faced in crafting probing questions to subtly reveal these conceptual misunderstandings. We conducted a preliminary psychometric validation by administering the DPCI to 172 undergraduate CS students finding our questions to be of appropriate difficulty and effectively discriminating between differing levels of student understanding. Taken together, our validated DPCI will enable instructors to accurately assess student mastery of DP. Moreover, our approach for devising a concept inventory for an advanced theoretical computer science concept can guide future efforts to create assessments for other under-evaluated areas currently lacking coverage.
• Abstract（参考訳）: 概念発明は、学術分野における重要な概念に対する学生の理解を評価する標準化された評価である。 STEM分野に広く普及しているが、彼らの開発は動的プログラミング(DP)のような先進的なコンピュータ科学のトピックに遅れがある。 このギャップを埋めるために、動的プログラミング概念インベントリ(DPCI)を開発し、検証した。 本研究は,DP概念に関する既知学生の誤解を対象とする複数選択質問を定式化するための反復的プロセスについて詳述する。 我々は、これらの概念的誤解を微妙に明らかにするために、探究的な質問を作る際に直面する重要な決定、トレードオフ、課題について議論する。 本研究は,学部生172名に対してDPCIを施行し,質問を適切な難易度と判断し,学生の理解度の違いを効果的に判別することで,予備的な心理測定検証を行った。 総合的に検証したDPCIにより、教官はDPの生徒の熟達度を正確に評価できる。 さらに、先進的な理論計算機科学のコンセプトインベントリを考案するアプローチは、現在カバー範囲が不足している他の未評価領域のアセスメントを作成するための今後の取り組みを導くことができる。

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