Visualizing Software Repository Evolutions in Software Engineering Education

Abstract

Tutoren und Universitätsassistenten, die Software-Engineering-Kurse betreuen, fällt es oft schwer, sich einen Überblick über die von ihnen betreuten Software-Gruppenprojekte zu verschaffen. Informationen über die Projektstruktur, die Häufigkeit von Änderungen im Code oder die Zusammenarbeit zwischen den Teammitgliedern zu bekommen, ist oft mit großem Zeit- und Arbeitsaufwand verbunden. Im Zuge dieser Arbeit wurde ein interaktiver Prototyp entwickelt, der die Entwicklung der Verzeichnis-Strukturen von Software-Repositories visualisiert, mit dem Ziel, diesen Aufwand zu verringern. Dazu wurden mehrere Visualisierungsmockups entworfen, bewertet und ein interaktiver, webbasierter Prototyp entwickelt. In einer Mixed-Method-Within-Subject-Evaluierung wurde diese Implementierung mit einem state-of-the-art-Tool, IntelliJ IDEA, in Bezug auf die Effizienz der Analyse von Software-Repositories verglichen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Visualisierungsprototyp zum Teil nützlicher ist als IntelliJ IDEA. Insbesondere in den Bereichen der verbesserten Projekttransparenz und der allgemeinen Benutzerfreundlichkeit scheint der Prototyp effizienter und effektiver zu sein, während die Ergebnisse für die Kategorie Refactoring-Analyse entweder eine geringere Nützlichkeit oder bezüglich der Häufigkeit von Änderungen im Projekt einen weniger eindeutigen Unterschied zeigen. In der Praxis wäre es mit der entwickelten Visualisierung möglich, Universitätsassistenten oder Tutoren bei der Analyse und Benotung von Softwareprojekten von Studierenden zu unterstützen. Um die präsentierten Ergebnisse zu bestätigen, werden zusätzliche Evaluierungen mit einer größeren Anzahl an Teilnehmern empfohlen.

Tutors and university assistants in software engineering courses often have a hard time getting an overview of the student group projects they supervise. Information about project structure, frequency of changes in the code and collaboration between team members can be hard to come by efficiently, leading to significant time and effort spent on analyzing those projects. To address this, an interactive prototype was developed to visualize the evolution of the directory-tree of software repositories with the goal of reducing this effort. This involved designing multiple visualization mockups, evaluating the selected one, and developing an interactive web-based prototype. In a mixed-method within-subject evaluation, this implementation was compared against a state-of-the-art tool, IntelliJ IDEA, regarding the efficiency of analysing software repositories. The results indicated that the visualization prototype was partially more useful. Specifically, the areas of project transparency and overall usability outperformed IntelliJ IDEA, while the results for refactoring analysis indicated lower usefulness, and the frequency-of-changes analysis showed a less clear or inconclusive difference. In practice, it would be possible to use the proposed visualization to support university assistants or tutors when analysing and grading student group software projects. Future evaluations with a larger participant size are recommended to confirm these findings.