第四章 結果與討論
第一節 除錯行為
本節依據問卷所得的結果，分別針對學生在除錯過程中的求助對象、除錯工 具的使用、修改錯誤情形等三個部份描述。扣除掉 6 份填答不完整之問卷，最後 得到 66 份有效問卷。以下的說明將問卷題目重新編號以助於描述的便利。
壹、求助對象
問卷要求學生列出當程式發生錯誤時，他們會優先求助的三個優先對象。
分析時，以學生填寫前三項的優先次序分別依第一優先、第二優先、第三優先以 次數統計的方式來探討。如表 4-1 顯示六個選項的次數統計結果，求助最優先的 前三項為「找同學幫忙」（59 次）、「找老師幫忙」（49 次）、「參考教科書或講義」
（47 次），其中學生最優先求助的對象「找同學幫忙」（59 次）的次數為最高。
而選擇第一優先的選項以「找同學幫忙」（26 次）、「參考教科書或講義」（23 次）
為主要兩個選項，就結果的發現，當程式發生錯誤學生最常採取找同學幫忙、參 考教科書或講義來解決程式的錯誤。
另外，表 4-1 顯示第一優先與第二優先統計次數最低是「放棄解題」（皆為 1 人），顯然在除錯過程中，學生不會遇到問題就先放棄，會求助其他方式來解決 問題，若尋求的幫助無法解決問題，就會停止解決問題。而選擇「其他」為第一 順序的八位學生，其填的答案為「自己想」（5 人）、「自己檢查」（3 人）皆說明 學生會自己先思考解決問題，再尋求協助。
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題，非常同意 9％、同意 24％)，不到兩成的學生使用「偵錯工具」為「設定中 斷點」(第 3 題，非常同意 5％、同意 12％)。雖然有約五成的學生指出他們會使 用「及時運算」找出程式錯誤，但觀察八位學生的除錯過程發現，學生都不清楚 debug.print 指令的意涵，訪談時也均「不知道」此指令或「老師沒有教」。顯然 學生在問卷的回答僅顯示他們曾用過「及時運算」視窗來觀看程式輸出結果，但 並未能夠以它來進行除錯。事實上，在整個觀察學生除錯的過程發現，八位學生 皆未使用「偵錯工具」進行除錯。而經由訪談得知僅有兩位學生使用過「偵錯工 具」，有些學生甚至以為「偵錯工具」指的就是「錯誤清單」。以下為訪談之二例。
研究者：那你知道什麼是偵錯工具嗎？
學生：偵錯工具…，應該就是它知道這個不能執行之後，它就跑不動了這樣。
研究者：那你知道就是這個……，就是即時運算、就是中斷點。
學生：不知道。 （訪談學生 8-1）
研究者：你有使用偵錯工具嗎？
學生：偵錯工具……？
研究者：嗯，你知道什麼是偵錯工具嗎？
學生：是點一下（錯誤清單的訊息）會跟你說錯的地方在哪裡 研究者：就是類似中斷點啊那些的。
學生：嗯，沒有。 （訪談學生 6-1）
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表 4-3 「偵錯工具」各項的使用情形
偵錯工具 非常
同意 同意 普通 不同意 非常
不同意 平均 1. 我常使用「及時運算」
來找出程式的錯誤 17% 36% 27% 11% 9% 3.41 2. 我常使用「逐步執行」
來找出程式的錯誤 9% 24% 38% 17% 12% 3.02 3. 我常使用「設定中斷
點」來找出程式的錯誤 5% 12% 38% 26% 20% 2.56
叁、除錯構思
表 4-4 顯示學生除錯構思的情形。大部分的學生表示「我直接修改程式碼，
邊修改邊構思」（59％），或「我已經大概構思好擬修改的程式碼」（38％），只有 3％的學生選擇「我已經全部構思好擬修改的程式碼」，再進行錯誤程式碼修改。
顯然學生仍比較習慣直接就進行程式碼編修，而非完整構思好後再進行修改。
表 4-4 學生修改錯誤程式碼前的構思情形
問題 次數 百分比
1. 我已經全部構思好擬修改的程式碼 2 3%
2. 我已經大概構思好擬修改的程式碼 25 38%
3. 我直接修改程式碼，邊修改邊構思 39 59%
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第二節 除錯的態度
本節依據學生在問卷填答的情形，來分析學生對程式除錯的態度，以下 分別就學生除錯遭遇的問題、對除錯的看法兩個部分來進行探討。
壹、除錯遭遇的問題
表 4-5 為學生除錯情形的分析，想要了解學生在除錯時，是否有甚麼困難的 地方。而為了瞭解學生填答的情況，將非常同意視為 5 分、同意為 4 分、普通為 3 分、不同意為 2 分、非常不同意為 1 分，統計的結果如表 4-6 所示。由第 1 題 顯示僅有兩成的學生（非常同意 5％、同意 15％）表示「看不懂錯誤清單中的訊 息」，亦可對應表 4-3 第 1 題有六成的學生利用錯誤清單中的訊息來找到程式錯 誤的地方。第 2 題、第 3 題顯示不到兩成的學生同意（第 2 題非常同意 3％、同 意 15％，第 3 題非常同意 2％、同意 17％），第 4 題有四成的學生認為「不知 道使用哪些資料來測試程式的執行結果」，顯然大部分的學生可以找到程式錯誤 在哪裡，以及知道如何修改程式錯誤，但是不知道使用哪些資料測試程式的執行 結果。另外，學生不認為程式的問題容易解決（第 1 題與第 2 題，學生同意皆不 到三成）。
在問卷的開放式問題中請學生指出「我覺得除錯最困難的地方是？」，整理 66 位學生的填答內容（參見附錄六），主要可以歸納出以下二種：
1. 不知道錯誤在哪裡（25 位）
2. 不知道如何修改錯誤（8 位）
故而學生覺得除錯最困難的就是找不出程式的錯誤，則更不用談要如何修改錯誤 了。另外，有少數學生提到看不懂錯誤清單上的訊息。
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一、第一題除錯問題—三的倍數
圖 4-1 所示為程式編譯錯誤之畫面例，圖中所示為成是編譯錯誤之畫面例，
圖中紅框表示包含了編譯錯誤：遺漏物件按鈕的事件程序；執行錯誤：多餘指令 敘述。此題主要是基本概念，瞭解學生除錯是否會看錯誤清單找出錯誤，以及從 程式執行錯誤的結果找出錯誤。
圖 4-1 除錯問題第一題（三的倍數）程式編譯畫面例
分析八位學生修改程式的過程中可以歸納出以下幾種行為：
1. 察看錯誤清單訊息
八位學生修改程式碼過程中，皆出現修改「Dim a,b as integer」此行程式碼，
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重新宣告 a、b 變數，修改完後錯誤清單上的錯誤並未修正，其後馬上又復原程 式碼，顯然學生在修改錯誤時，會察看錯誤清單中顯示的訊息來修改程式碼，當 編輯完成後，錯誤並未解決便復原或繼續修改程式碼。
2. 學生以嘗試錯誤的方式修改程式碼
學生在修改在 For 迴圈 If 敘述的部份，「if i mod 3 <> 0 Then Continue For」
此行程式碼的意思是指當 i 不是 3 的倍數時就直接跳回至 for 迴圈，此行程式碼 是無錯誤的。而四位學生（編號 1、4、6、7）不理解「if i mod 3 <> 0 Then Continue For」此行指令，將此行程式碼修改為：
「if i mod 3 = 0 Then Continue For」（學生編號 1、4）
「if i mod 3 <> 0 Then Exit For」（學生編號 6、7）
亦可由下表 4-8 可知編號 3 學生除錯此題的過程（詳細行為觀察表請見附錄 四），當學生執行修改的程式碼後，發現程式輸出結果錯誤，又繼續修改此行程 式碼把 Continue For、Exit For 刪除，再次執行修改後的程式碼，亦從學生的除 錯行為觀察表可以發現，學生不瞭解程式碼的意思。
35 改成「Dim a,b,c as integer」
E1
改成「if I mod 3 <> 0 then i+1 and txtOutput.Text=””」
E1
10:13 察看程式碼 R2
11:48 編輯程式碼，修改「if I mod 3 <> 0 then i+1 and txtOutput.Text=””」
改成「if I mod 3 <> 0 then txtOutput.Text=””」
E1
12:03 察看程式碼 R2
12:21 編輯程式碼，寫入 if 敘述 end if 程式碼 E1 12:26 編輯程式碼，txtOutput.Text=””移至 if 敘述裡面 E1 12:43 開啟”記事本”，複製 txtOutput.Text=txtOutput.Text O1
13:00 察看程式碼 R2
3. 使用註解的功能，讓程式編譯時跳過錯誤的程式碼
編號 4 學生在已修改完編譯錯誤遇到執行錯誤時，利用註解的功能（如圖 4-2），讓程式暫不執行已註解的程式碼，再由程式的輸出結果來判斷是否要繼續 修改程式碼。
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圖 4-2 編號 4 學生使用註解的功能
4. 使用記事本的功能，以便能備忘程式碼
編號 3 學生修改過程中，會把程式碼複製至記事本，把記事本當成是備忘錄。
亦從修改的過程當中發現此位同學未能理解程式碼，一直試圖修改錯誤，但是在 修改的過程當中卻又增加了許多錯誤，導致此題未除錯成功。
經實際觀察發現，學生除錯過程會使用除錯工具中的「錯誤清單」的訊息找 出程式錯誤的地方，但對於錯誤訊息所代表的意思並非全然瞭解，就如同學生反 覆修改變數，但此行程式碼是無錯誤的，程式的主要的編譯錯誤是錯誤訊息 3 與 4 指出的「陳述式不可以出現在方法主體之外」，若學生知道此錯誤訊息所代 表的意思，就能找出遺漏物件按鈕的事件程序。另外當學生不理解語法的運用，
他們會以嘗試錯誤的方式修改程式碼，一邊嘗試修改程式碼，一邊觀察除錯清單 與執行結果的變化，在修改程式碼的過程中反而產生新的錯誤；或是學生在修改 過程會先試著刪除修改讓程式暫時無編譯錯誤可以執行，從觀察程式輸出的結果 再進行修改。而學生這兩種修改方式缺乏預完成程式的知識，容易發生在修改錯 誤的時候錯誤沒有減少反而增加新的錯誤，導致程式最後無法除錯成功。
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二、第二題除錯問題—交換變數值
圖 4-3 所示為程式編譯錯誤之畫面例，主要是利用副程式「傳值呼叫」與「傳 址呼叫」，圖中紅框標示包含了編譯錯誤：呼叫副程式的語法指令；執行錯誤：
參數 Byref 的設定。二位學生（編號 2、編號 8）利用錯誤清單與提示訊息，編 輯修改程式碼與執行程式後，快速就找出副程式語法指令以及傳址參數設定的錯 誤。
圖 4-3 除錯問題第二題（交換變數值）程式編譯畫面例
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四位學生（編號 1、編號 4、編號 5、編號 6），以為修改完有波浪狀底線標 註的程式碼「swap_by_value(i,j)」、「swap_by_Address(i,j)」的編譯錯誤後，就以 為自己已經成功除錯而停止解題，並沒有仔細檢查程式是否正確執行成功（圖 4-4），其錯誤執行結果如圖 4-5 所見，並未解決參數 Byref 的設定的錯誤。
圖 4-4 第二題正確執行結果 圖 4-5 第二題錯誤執行結果 1
編號 3 學生修改完上述波浪狀底線標註的程式碼後，執行程式時發現輸出結 果是不正確，並未修改 Byref 參數設定，而是修改變數的位置
編號 3 學生修改完上述波浪狀底線標註的程式碼後，執行程式時發現輸出結 果是不正確，並未修改 Byref 參數設定，而是修改變數的位置