Pós-Graduação em Ciência da Computação – UFPE
Defesa de Dissertação de Mestrado Nº 1.936
Aluno: Pedro Henrique Sousa de Moraes
Orientador: Prof. Leopoldo Motta Teixeira
Título: Willow: A Tool for Interactive Data Structures and Algorithms Visualization
Data: 29/10/2020
Hora/Local: 14h– Virtual – meet.google.com/znf-hgxn-jyn
Banca Examinadora:
Prof. Leopoldo Motta Teixeira (UFPE / Centro de Informática)
Prof. Roberto Almeida Bittencourt (UEFS/ Departamento de Ciências Exatas)
Prof. Christina von Flach Garcia Chavez (UFBA/Departamento de Ciência da Computação)
RESUMO:
O ensino de Introdução a Programação, e Algoritmos e Estruturas de Dados é
parte importante da formação de alunos em cursos de computação. Ambas as
disciplinas incluem conceitos essenciais para o desenvolvimento de
software. No entanto, preparar as aulas para esses cursos pode ser demorado
e tedioso, pois os professores geralmente precisam criar ou modificar
exemplos de algoritmos executando passo a passo, usando apresentações de
slides ou esboços em um quadro. Os alunos também podem ter dificuldades,
devido ao alto nível de abstração do conteúdo ministrado em ambos os
cursos. Existem ferramentas de visualização educacionais, como o Python
Tutor, mas essas ferramentas fornecem visualizações rígidas de esquemas
usados para representar os dados. Várias ferramentas educacionais foram
descontinuadas ou tem suporte limitado à visualização de estruturas de
dados e algoritmos. Outras ferramentas criam visualizações de vários
algoritmos, mas não têm a capacidade de editar o código-fonte ou entradas.
Este trabalho propõe Willow, uma ferramenta interativa baseada em
tecnologias web para visualizar o estado de programas. Willow permite que o
usuário personalize visualizações e navegue pelo código em ambas as
direções para facilitar a sua compreensão. As principais características de
Willow são sua capacidade de alterar representações de dados, saltar para
qualquer ponto de um programa com suporte visual durante as sessões de
depuração, e detecção e animação de estruturas de dados comuns, como listas
e árvores. Para avaliação de Willow, realizamos dois estudos, um survey com
professores de várias universidades, seguido de um experimento com
programadores de uma plataforma de freelancers para resolução de problemas
com e sem Willow. Obtivemos feedback positivo de 91% dos participantes do
survey, que sugere que Willow pode ser usado como uma ferramenta de auxílio no ensino pelos professores. Com relação ao estudo com programadores, não foi encontrada diferença significativa nas respostas entre participantes que usaram Willow e participantes que não usaram. Contudo, foram obtidos resultados positivos ao considerar um subconjunto das tarefas do experimento, participantes também reagiram positivamente à ferramenta e
muitos gostariam de usa-la novamente.
Palavras-chave: Visualização de Programas, Visualização de Algoritmos,
Ferramenta Educacional.
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