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Source Fusion Mechanism for Estimating the Stumbling in Program Logic Construction of the Second Novice Stage

Research Project

Project/Area Number 18K18622
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 9:Education and related fields
Research InstitutionFukushima University

Principal Investigator

NAKAMURA Shoichi  福島大学, 共生システム理工学類, 准教授 (60364395)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮寺 庸造  東京学芸大学, 教育学部, 教授 (10190802)
中山 祐貴  早稲田大学, グローバルエデュケーションセンター, 講師(任期付) (80761569)
Project Period (FY) 2018-06-29 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywordsプログラムロジック構成 / 躓き推定 / ソースフュージョン機構 / ソースコード間距離 / プログラミング学習支援
Outline of Final Research Achievements

In programming exercises, it is important for instructors to successfully grasp the circumstances of each learner such as stumbling in order to provide effective guidance. In particular, the stumbling that students face when attempting to express the intended processing as a program (i.e. stumbling in construction of program logic) should be successfully grasped. However, there have been no effective methods for detecting the stumbling above since it does not result in compilation errors. In this research, we proposed the methods for estimating the stumbling in construction of program logic based on the analyses of compilation histories and transitions in the similarity between source codes. Consequently, the new possibility of support way for grasping the stumbling in construction of program logic was suggested.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

プログラミング演習において本来重要な要素でありながら,躓き状況把握の負担のために,これまで思うように実施できなかった「プログラム完成の成否に止まらない,各学習者の誤った認識や癖への対応など,踏み込んだ丁寧な指導」への教授リソース傾注を可能とする教育支援充実の意義を有する.

また,「コンパイル作業の推移」と「ソースコード間の距離推移」という性質の異なるソースを同時に活用する分析メカニズムに,教育工学,情報科学,認知科学に及ぶ分野融合的アプローチで挑戦する本研究は,従来とは違うレベルでの知見積み上げを可能とし,教育工学研究の新たな可能性を提示する意義を有する.

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] プログラミング演習授業におけるAI手法を用いた学習状況自動推定システム2020

    • Author(s)
      川口翔大,佐藤克己,大沼亮,中山祐貴,中村勝一,宮寺庸造
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: 119 (468) Pages: 141-146

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] Combined Analysis of Compilation History and Transition in Similarity between Source Codes for Detecting Stumbling in Construction of Program Logic2019

    • Author(s)
      Junichi Tachibana, Ryo Onuma, Hiroki Nakayama, Hiroaki Kaminaga, Youzou Miyadera, Shoichi Nakamura
    • Journal Title

      Proc. IEEE Conference on e-Learning, e-Management & e-Services

      Volume: - Pages: 20-24

    • DOI

      10.1109/ic3e47558.2019.8971784

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a Training Data Creation Support Environment for Estimating Programming Learning Situations2019

    • Author(s)
      Shota Kawaguchi, Tadashi Nishikawa, Yoshiki Sato, Ryo Onuma, Hiroki Nakayama, Shoichi Nakamura, Youzou Miyadera
    • Journal Title

      Proc. 18th International Conference on Information Technology Based Higher Education and Training

      Volume: - Pages: 1-6

    • DOI

      10.1109/ithet46829.2019.8937339

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] コンパイルエラーに表出しないプログラムロジック構成躓き推定のためのソースコード間の距離推移分析2019

    • Author(s)
      立花隼一, 中山祐貴, 大沼亮, 神長裕明, 宮寺庸造, 中村勝一
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: 119 (276) Pages: 5-10

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] 学習状況推定時における教師データ作成のためのプログラミング演習環境2019

    • Author(s)
      川口翔大, 西川直志, 佐藤克己, 大沼亮, 中山祐貴, 中村勝一, 宮寺庸造
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: 119 (105) Pages: 25-30

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] Machine Learning Model for Analyzing Learning Situations in Programming Learning2018

    • Author(s)
      Shota Kawaguchi, Yoshiki Sato, Hiroki Nakayama, Ryo Onuma, Shoichi Nakamura, Youzou Miyadera
    • Journal Title

      Proc. 2018 IEEE Conference on Big Data and Analytics

      Volume: - Pages: 74-79

    • DOI

      10.1109/icbdaa.2018.8629776

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ソースコード編集履歴に基づく学習状況推定のための機械学習モデルの開発2018

    • Author(s)
      川口翔大,佐藤克己,中山祐貴,中村勝一,宮寺庸造
    • Journal Title

      電子情報通信学会 技術研究報告

      Volume: 118 (131) Pages: 47-52

    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] プログラミング学習状況推定のための教師データ作成支援システムの開発2019

    • Author(s)
      川口翔大, 西川直志, 佐藤克己, 大沼亮, 中山祐貴, 中村勝一, 宮寺庸造
    • Organizer
      日本情報科教育学会 第12回全国大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] プログラムロジック構成躓き推定のためのコンパイル履歴とソースコード間類似度のハイブリッド分析2019

    • Author(s)
      立花隼一, 中山祐貴, 大沼亮, 神長裕明, 宮寺庸造, 中村勝一
    • Organizer
      第44回教育システム情報学会全国大会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] コンパイル履歴とソースコード間類似度の分析に基づくプログラムロジック構成躓き推定手法の提案2019

    • Author(s)
      立花隼一,中山祐貴,大沼亮,神長裕明,宮寺庸造,中村勝一
    • Organizer
      情報処理学会 東北支部研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] プログラミング学習状況推定のための機械学習を用いたソースコード編集履歴分析2018

    • Author(s)
      川口翔大,佐藤克己,中山祐貴,中村勝一,宮寺庸造
    • Organizer
      日本情報科教育学会 第11回全国大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-07-25   Modified: 2021-02-19  

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