Investigando a implementação de padrões de projeto por novatos com rastreamento ocular

Bibliographic Details
Main Author: Cruz, Catarine Soares
Publication Date: 2025
Format: Bachelor thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Download full: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37288
Summary: This research continues a previous study that investigated the impact of the Strategy pattern on code maintainability. Thus, it proposes an investigation in the domain of software development, focusing on the learning process of novice programmers regarding the application of the Strategy design pattern. The main objective is to understand how novice programmers behave when using design patterns, as this is an important topic in software engineering, challenging to teach, and often difficult for students an inexperienced developers to grasp. Initially, plugins for data collection using eye tracking were studied, allowing the observation of developers’ mental patterns and actions when implementing the Strategy design pattern. A pilot experimental study was conducted with eighteen Computer Science students. Data were collected through standardized questionnaires, eye tracking, screen recording, and code analysis, and subsequently examined using descriptive and non-parametric inferential statistical techniques. The results indicated that it is possible to observe and analyze developers’ mental patterns and actions during the implementation of the Strategy design pattern. Most participants faced challenges when using the Strategy pattern, particularly related to deleting code in the appropriate files, which resulted in incomplete tasks and longer execution times due to the complexity and number of files involved. In contrast, the implementations without the Strategy pattern were completed more quickly and successfully. Therefore, the importance of this study lies in the implications of using design patterns for inexperienced programmers and how these challenges impact teaching and the development of open-source software.
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Initially, plugins for data collection using eye tracking were studied, allowing the observation of developers’ mental patterns and actions when implementing the Strategy design pattern. A pilot experimental study was conducted with eighteen Computer Science students. Data were collected through standardized questionnaires, eye tracking, screen recording, and code analysis, and subsequently examined using descriptive and non-parametric inferential statistical techniques. The results indicated that it is possible to observe and analyze developers’ mental patterns and actions during the implementation of the Strategy design pattern. Most participants faced challenges when using the Strategy pattern, particularly related to deleting code in the appropriate files, which resulted in incomplete tasks and longer execution times due to the complexity and number of files involved. In contrast, the implementations without the Strategy pattern were completed more quickly and successfully. Therefore, the importance of this study lies in the implications of using design patterns for inexperienced programmers and how these challenges impact teaching and the development of open-source software.Esta pesquisa dá continuidade a um artigo que investigou o impacto do padrão Strategy na manutenibilidade do código, assim, propõe-se uma investigação no domínio do desenvolvimento de software, com foco no processo de aprendizado de programadores iniciantes em relação à aplicação do padrão de projeto Strategy. O objetivo principal é compreender como os programadores novatos se comportam ao utilizar padrões de projeto, porque é um tópico importante para a engenharia de software, difícil de ensinar e que normalmente traz dificuldades para estudantes e desenvolvedores novatos. Inicialmente, foram estudados plugins para coleta de dados utilizando rastreamento ocular, permitindo a observação dos padrões mentais e ações dos desenvolvedores na implementação do padrão de projeto Strategy. Um estudo experimental piloto foi conduzido com dezoito estudantes do curso de Ciência da Computação. Os dados foram coletados por meio de questionários padronizados, rastreador ocular, gravação de tela e códigos, posteriormente, analisados com técnicas estatísticas descritivas e inferenciais não paramétricas. Os resultados indicaram que é possível observar e analisar os padrões mentais e as ações dos desenvolvedores durante a implementação do padrão de projeto Strategy. Dessa forma, a maioria apresentou desafios ao utilizar o padrão Strategy, especialmente relacionados à exclusão dos códigos nos arquivos apropriados, resultando em tarefas incompletas e um tempo de execução maior devido à complexidade e à quantidade de arquivos envolvidos. Diferentemente, dos códigos sem a implementação do Strategy, que foram mais rápidos e concluídos com êxito. Portanto, a importância do estudo reside nas implicações da utilização de padrões de projeto para programadores inexperientes e como elas impactam no ensino e no desenvolvimento de software livre.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCampo MouraoBrasilDepartamento Acadêmico de ComputaçãoCiência da ComputaçãoUTFPRWiese, Igor ScalianteWiese, Igor ScalianteRé, ReginaldoNakamura, Walter TakashiCruz, Catarine Soares2025-06-30T20:50:42Z2025-06-30T20:50:42Z2025-02-12info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfCRUZ, Catarine Soares. Investigando a implementação de padrões de projeto por novatos com rastreamento ocular. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Ciência da Computação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2025.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37288porAttribution 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2025-07-01T06:12:19Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/37288Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2025-07-01T06:12:19Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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