Implementazione e test di un componente di mappatura delle conoscenze per scopi di analisi dell'apprendimento

The objective of this thesis was to develop a knowledge mapping software component called Mapping Game, aimed at identifying and connecting various topics of a university exam or course. This project is primarily intended for engineering students and university courses, as the topics and their structure are well-suited for the use of this software product. This tool, executed by the user, generates a concept map of the knowledge acquired by students, which is then compared with the concept map provided by the instructor to evaluate its similarity and the effectiveness of learning. The adopted methodology included the development of a software implementation for a portal intended for students and professors, both at the front-end and back-end levels. The entire process was supported by team discussions and student feedback to ensure an effective and user-friendly implementation of the component. The main screen of the software allows users to select and connect various course topics. The connections can be classified as "Useful", "Important", "Necessary", "Logically Connected", "Generalization", or "Synonym". The resulting map allows for the identification and filtering of each individual relationship. The results obtained indicate that students found the ability to map their course knowledge useful and that using the component can contribute, in part, to improving their exam preparation. Additionally, several constructive feedback points were provided, particularly regarding the graphical interface of the page, which was considered not yet precise. Tests conducted with students show that the project was particularly appreciated by engineering students, who believe that this component can certainly be an interesting and useful aid for their university career. In conclusion, the implementation of the knowledge mapping component, although complex and laborious, has produced favorable results. This study highlights the potential benefit of such a tool in the field of learning analysis and offers numerous insights for possible future developments, ranging from detailed product analysis to addressing potential restyling of the same and implementing useful and efficient algorithmic implementations for the purpose.

L'obiettivo di questa tesi è stato sviluppare un componente software per la mappatura delle conoscenze denominato Mapping Game, finalizzato a identificare e collegare i vari argomenti di un esame o corso universitario. Si tratta di un progetto destinato principalmente a studenti e corsi universitari di ingegneria, in quanto gli argomenti e la loro struttura si prestano bene all'utilizzo di questo prodotto software. Questo strumento, eseguito dall'utente, genera una mappa concettuale delle conoscenze acquisite dagli studenti, che viene poi confrontata con la mappa concettuale fornita dal docente per valutare la somiglianza con essa e l'efficacia dell'apprendimento. La metodologia adottata ha incluso lo sviluppo di un'implementazione software per un portale destinato a studenti e professori, sia a livello di front-end che di back-end. L'intero processo è stato supportato da discussioni in team e feedback da parte degli studenti, al fine di garantire un'implementazione efficace e user-friendly del componente. La schermata principale del software permette agli utenti di selezionare e collegare i vari argomenti del corso. I collegamenti possono essere classificati come "Useful", "Important", "Necessary", "Logically Connected", "Generalization" o "Synonym". La mappa risultante permette di identificare e filtrare ogni singola relazione. I risultati ottenuti indicano che gli studenti hanno trovato utile la possibilità di mappare le loro conoscenze del corso e che l'uso del componente può contribuire, in parte, a migliorare la loro preparazione per gli esami. Inoltre, sono stati forniti diversi feedback costruttivi, in particolare riguardanti l'interfaccia grafica della pagina, ritenuta non ancora precisa. I test effettuati con gli studenti evidenziano come il progetto sia stato apprezzato in particolare dagli studenti di ingegneria, i quali ritengono che questo componente possa sicuramente risultare un aiuto interessante e utile per la loro carriera universitaria. In conclusione, l'implementazione del componente di mappatura delle conoscenze, pur essendo complessa e laboriosa, ha prodotto risultati favorevoli. Questo studio evidenzia il potenziale beneficio di tale strumento nell'ambito dell'analisi dell'apprendimento e offre numerosi spunti per possibili sviluppi futuri, a partire da analisi dettagliate del prodotto fino ad affrontare potenziali restyle dello stesso e implementazioni algoritmiche utili allo scopo ed efficienti.