上下文特定指导:面向新手程序员调试技能习得与保持的纵向研究
软件工程
2025-09-29 v1 计算机与社会
摘要
缺陷定位是一项关键技能,但新手往往缺乏系统的方法。先前工作测试了抽象指南与通用具体步骤;上下文特定指导的影响尚不明确。我们开展了一项为期八周的纵向研究,包含四种条件:无指导(G1)、抽象指南(G2)、具体步骤(G3)以及我们的上下文特定指导(G4),后者将具体缺陷定位步骤与问题特定细节相结合。四十四名本科生参与;41 人完成了全部五次会话(S1-S5)。每次会话包含 2-3 项调试任务,旨在识别包含植入逻辑缺陷的最小代码元素。我们测量了正确性(二元)、完成时间、自评得分(压力、难度、满意度与策略遵循度)。G4 实现了更高的正确性与更短的完成时间:在一次会话后即达到 80% 正确率(其他组为 20-44%),并在三周后保持 80%,优于所有组(p < 0.05);其完成时间在 S1 中稳定于 13-15 分钟,而其他组需 2-3 次会话才稳定于 22-27 分钟。定性反馈显示 G4 的压力更低、满意度更高,参与者通过上下文示例内化了策略。我们得出结论,上下文特定指导比抽象指南或上下文无关步骤带来更快的技能习得与更强的保持。即使 1-2 次会话也产生了显著提升,而延长的练习优化并稳定了表现。将上下文示例与抽象原理结合,可能弥合缺陷定位教育中的理论与实践鸿沟,并为新手提供更公平的路径。
引用
@article{arxiv.2509.22420,
title = {Context-Specific Instruction: A Longitudinal Study on Debugging Skill Acquisition and Retention for Novice Programmers},
author = {Ziyi Zhang and Devjeet Roy and Venera Arnaoudova},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.22420},
year = {2025}
}
备注
31 pages (25 pages for the paper, rest pages are references and appendix). 4 tables, 7 figures