Real time stress-aware feedback system for programming.

Abstract

I denne masteroppgaven implementerer vi et sanntidssystem med kontinuerlig tilbakemelding basert på studentenes predikerte kognitive belastning. Systemet ble testet på to grupper elever i et mellom subjekt fageksperiment. Deltakerne (n=26) ble først introdusert til en forhåndstest og fikk deretter i oppgave å feilsøke to spill med ulik vanskelighetsgrad, de hadde totalt 15 minutter på hver oppgave. Forhåndstest ble brukt til å dele deltakerne inn i to grupper basert på deres kompetansenivå. For å beregne kognitiv belastning ble pupilldata fra deltakerne samlet inn ved hjelp av en øyesporer. Å gi elevene tilbakemelding under programmering økte ikke deres kognitive belastning. Uavhengig av kompetanse hadde tilbakemelding en positiv effekt på prestasjonen på den vanskeligere oppgaven og hadde ingen effekt på den lettere oppgaven. Eksperter hadde en trend mot å ha lavere kognitiv belastning enn nybegynnere ved programmering, spesielt på enklere oppgaver. Resultatene av dette eksperimentet er i tråd med tidligere forskning gjort på emnet og antyder i stor grad gjennomførbarheten av et smart bærbart tilbakemeldingssystem for programmering.

In this master thesis we implement a real time system of continuous feedback based on students predicted cognitive load. The system was tested on two groups of students in a within subject experiment. The participants (n=26) was first introduced to a pretest and subsequently tasked with debugging two games with varying degrees of difficulty, they had a total of 15 minutes on each task. The pretest was used to split the participants into two groups based on their level of expertise. To compute cognitive load, pupillary data from participants was collected using an eye tracker. Providing students with feedback while programming did not increase their cognitive load. Regardless of expertise, receiving feedback had a positive effect on performance on the harder task and had no effect on the easier task. Experts had a trend towards having lower cognitive load than Novices when programming, especially on easier tasks. The results of this experiment are inline with the previous research done on the subject and heavily implies the feasibility of wearable based feedback system for programming.