Ohjelmoinnin empiirinen tutkimus (175418, 5 op)

Kurssilla tarkastellaan ohjelmointia ja ohjemistotuotantoa kognitiivisena toimintana. Kurssilla käsitellään kognitiivisen psykologian merkitystä ohjelmoinnin ja ohjelmistotuotannon kannalta sekä käydään läpi ohjelmoinnin psykologian alalla tehtyjä tutkimuksia. Kurssi antaa valmiudet suorittaa alan tutkimusta sekä arvioida ohjelmoinnin ja ohjelmistotuotannon menetelmiä ja apuvälineitä kognitiivisten teorioiden pohjalta.

Kurssi on suuntautunut vahvasti tutkimukseen ja käsiteltävät asiat sijoittuvat sekä tietojenkäsittelytieteen että kognitiivisen psykologian alueille. Kurssi on syventävien opintojen valinnainen kurssi ja kurssille osallistuvien oletetaan myös edenneen opinnoissaan tähän vaiheeseen. Kohtuullinen ohjelmointitaito ja vähintäänkin Ohjelmistoprojektityön laajuinen kokemus ohjelmistotyöstä on ehdoton edellytys kurssille osallistumiselle.

Kurssiin liittyy demonstraatioissa käsiteltäviä pakollisia harjoitustehtäviä, joiden tekemistä vaaditaan myös suoritettaessa kurssia loppukokeella. Osa harjoitustehtävistä tehdään ryhmissä.

Kurssin tavoitteet:

• oppia tuntemaan ohjelmointiin liittyviä mentaalisia representaatioita ja kognitiivisia prosesseja koskevia teorioita
• saada valmius tehdä tutkimustyötä ohjelmoinnin psykologian alalla
• oppia soveltamaan ohjelmoinnin psykologian tuloksia ohjelmistotyön apuvälineiden suunnittelussa
• saada valmius ohjelmistotutuotannon menetelmien ja apuvälineiden arvioimiseen kognitiivisen ergonomian kannalta

Kurssin sisältö:

• yleisiä asioita kognitiivisesta psykologiasta
• ohjelmointi kognitiivisena toimintana
• ohjelmoinnin ja ohjelmistotuotannon empiirisen tutkimuksen menetelmiä
• kognitiivisille teorioille perustuvia ohjelmistotyön apuvälineitä

Sisällysluettelo (ja tärkeimmät lähteet):

1. Johdanto (Shneiderman, 1986)
   • ohjelmoinnin psykologia ja ohjelmistotuotannon psykologia
   • tutkimusmenetelmistä
2. Kognitiivista psykologiaa (Anderson, 2000)
   • johdanto
   • havaitseminen ja tarkkaavaisuus
   • tiedon esitysmuodot ihmisen muistissa
   • muistin lajit
   • eksperttiys ja sen kehittyminen
3. Ohjelmointitieto (Davies, 1993b)
   • johdanto
   • ohjelmointikieleen liittyvä tieto (McKeithen & al., 1981)
   • ohjelmoinnin hyvät tavat (Soloway & Ehrlich, 1984)
   • tavoitteet ja menetelmät (Soloway & al., 1982; Spohrer & al., 1985)
   • muuttujiin liittyvä tieto (Sajaniemi & Navarro Prieto, 2005)
   • ohjelmatietämyksen lajit (Pennington, 1987)
   • proseduraaliset vs. olio-ohjelmat (Corritore & Wiedenbeck, 1999)
   • noviisien ja eksperttien olio-ohjelmatietämys (Davies & al., 1995)
   • mielikuvat (Petre & Blackwell, 1999)
4. Ohjelmien ymmärtäminen (Davies, 1993a)
   • johdanto
   • ohjelman lukemisjärjestys (Crosby &Stelovsky, 1989)
   • Brooksin malli (Brooks, 1977, 1983)
   • hypoteesien ohjaama ymmärtäminen (Letovsky, 1986)
   • ymmärtäminen faktojen käsittelynä (LaToza & al., 2007)
   • ymmärtämisen tiedontarpeet (Vans & al., 1999)
5. Ohjelmien tuottaminen (Davies, 1993a)
   • johdanto
   • menetelmien luominen (Rist, 1989)
   • hauras tieto (Perkins & Martin, 1986)
   • työmuistin rajoitukset (Green & al., 1987)
   • noviisien testausstrategiat (Murphy & al., 2008)
   • ohjelmien suunnitteleminen (Détienne, 1997)
6. Esimerkkejä ohjelmoinnin apuvälineistä
   • Tksee (Singer & Lethbridge, 1998)
   • Pollinator (Chu & Wong, 2006)
   • VinEd (Sajaniemi, 2000)
   • HyperSoft (Koskinen, 1999)
   • Rigi, SHriMP, SNiFF+ (Storey & al., 2000)
   • BUG-DOCTOR (Burnstein & Saner, 1999)
   • yhteenveto

Kirjallisuutta:

• Luentojen yhteydessä tullaan jakamaan sekä suomenkielistä materiaalia että kopioita tieteellisistä artikkeleista. Luennoilla näitä materiaaleja tullaan syventämään mm. esimerkkien avulla.
• Kirjallisuusluettelo

Opetus syksyllä 2008

Opetusajankohdat:

• Luennot: 27.10.08 alkaen maanantaisin klo 9-12 ja tiistaisin klo 10-12 salissa T/2D106 (Jorma Sajaniemi)
  
• Harjoitusryhmä: torstaisin klo 10-12 salissa T/B180
• Välikokeet: ti 18.11.08 ja ti 16.12.08 klo 10-12 salissa T/2D106

Kurssin suorittaminen välikokeilla edellyttää, että 1/3 normaaleista harjoitustehtävistä on tehty. Kurssiin liittyy lisäksi pakollisia harjoitustehtäviä, jotka on suoritettava aikoopa suorittaa kurssin välikokeilla tai loppukokeella.

Välikoetulokset löytyvät täältä.

Harjoitustehtävät:

• 30.10.08
• 6.11.08
• 13.11.08
• 20.11.08
• 27.11.08
• 4.12.08 ja 18.12.08
• 11.12.08

Demopisteet

Suorittaminen loppukokeella

Kurssin suorittaminen loppukokeella edellyttää pakollisten harjoitustehtävien suorittamista luentojen yhteydessä järjestettävissä harjoituksissa.

Loppukokeita järjestetään yleisinä kuulustelupäivinä sopimuksen mukaan.

Satunnaisia linkkejä maailmalle:

• Psychology of Programming Interest Group (PPIG)
  
  
• Annual Workshop of the Psychology of Programming Interest Group (PPIG)
• IEEE Symposium on Visual Languages and Human-Centric Computing (VL/HCC)
• International Conference / Workshop on Program Comprehension
  
  
• End-User Programming

Päivitetty viimeksi: 3.12.2008