EduRecom AI An Educational Recommendation System Based on Students' Programming Errors
Loading...
Files
Date
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Setif 1 Unuversity Ferhat Abbas . Faculty of Sciences
Abstract
Learning programming is often challenging for students due to the difficulty of understanding technical error messages, creating a gap between error detection and meaningful feedback. This thesis presents EduRecom AI, a hybrid intelligent system designed to support beginner Python students by providing pedagogical explanations and personalized recommendations. Unlike conventional debugging tools, the proposed system employs a four-stage diagnostic pipeline that combines deterministic techniques (compilation, execution, and static analysis) with Machine Learning methods. To ensure reliable error classification, a Multinomial Naive Bayes model was trained on a refined subset of 150,000 authentic student errors extracted from the IBM Project CodeNet dataset. In addition, a guarded generative AI layer based on GPT-4o-mini converts technical diagnostics into human-readable explanations and code corrections adapted to students’ needs. Implemented using FastAPI and React, the platform provides personalized feedback and progress monitoring, offering a scalable and effective solution for enhancing programming education.
Description
يمثل تعلم البرمجة تحديًا بالنسبة للعديد من الطلبة بسبب صعوبة فهم مضمون رسائل الأخطاء التقنية، مما يخلق فجوة بين اكتشاف الخطأ وفهم التوصيات المقدمة. يقدم هذا العمل EduRecom AI، وهو نظام ذكي هجين صُمم لمساعدة المبتدئين في تعلم لغة Python من خلال توفير شروحات تربوية وتوصيات مخصصة. وعلى عكس برامج تصحيح الأخطاء التقليدية، يعتمد النظام المقترح على سلسلة تشخيص مكونة من أربع مراحل تجمع بين مجموعة أساليب (الترجمة، التنفيذ والتحليل الساكن) وتقنيات التعلم الآلي. ولضمان تصنيف موثوق للأخطاء، تم تدريب نموذج Multinomial Naive Bayes على مجموعة فرعية مُنقحة تضم 150 ألف خطأ حقيقي ارتكبه الطلبة، مستخرجة من قاعدة بيانات IBM Project CodeNet، يعتمد النظام على طبقة ذكاء اصطناعي توليدي مؤمنة باستخدام GPT-4o-mini لتحويل التشخيصات التقنية إلى شروحات مبسطة وتصحيحات برمجية تتناسب مع احتياجات الطلبة. وقد تم تطوير المنصة باستخدام FastAPI وReact، حيث توفر تغذية راجعة مخصصة ومتابعة لتطور المتعلم، مما يجعلها حلاً فعالاً وقابلاً للتوسع لدعم تعليم البرمجة الحديث
