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Construction and Actual Usage of Support Environment for Programming Practice with Big Data in Education

Research Project

Project/Area Number 20K03098
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 09070:Educational technology-related
Research InstitutionFuture University-Hakodate

Principal Investigator

Ito Kei  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (30303324)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 竹川 佳成  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (60467678)
平田 圭二  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (30396121)
冨永 敦子  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (60571958)
寺井 あすか  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (70422540)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywordsプログラミング教育 / 教育支援 / 教育ビッグデータ / 学習尺度 / プログラミング学習 / 成績近似モデル / 学生間マッチングアルゴリズム / 相互コメント活動 / ナッジ提示 / 数学学習尺度 / 非認知能力向上 / プログラミング演習 / モデル化 / 可視化 / 学内ハッカソン / モブプログラミング / インタビュー調査 / プログラミング演習支援 / 支援環境構築 / 支援環境運用
Outline of Research at the Start

大学内の様々な情報を収集し,数値化・可視化し,その分析結果を教育・研究・学生支援・経営等に活用することが注目されている.これには大量・多様な学習データセットの確保が課題であり,先行研究の多くは収集や分析でとどまっている.本研究では,過去に蓄積済みのプログラミング学習に関するデータを活用したプログラミング演習支援環境の構築と効果的な運用を目指す.取り組む課題は,(1)教育の質的資源・量的資源を取得・分析すること,(2)それらを情報的な観点でモデル化すること,(3)モデルを活用した学習環境を構築することである.

Outline of Final Research Achievements

Many educational institutions have introduced LMSs, etc. and are accumulating a variety of educational data. It is useful to provide high-quality education by utilizing such educational BIGDATA and feeding back the analysis results to the educational field. In this research project, we mainly target programming education, analyze and model the data accumulated so far, construct a support system based on this data, and attempt to use the system in actual classes. In addition, based on the increase in programming opportunities outside of class and the provision of system development experience prior to PBL courses, we have conducted an annual on-campus hackathon and other events, and interviews with participating students have revealed that they have improved their non-cognitive abilities that cannot be obtained in regular classes.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

蓄積された教育BIGDATAから教育現場へのフィードバックを行うため,BIGDATAの分析とモデル化,それに基づく学習支援システムの構築の一例を示した.これは,さまざまな教育機関等において過去データからや教育現場へのフィードバックを行う一例となり,さまざまな教育の実践化や質の向上に役立つ一要素となり得る.

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Nudge Presentation Method to Motivate Participation in Mutual Commenting Activities in Programming Exercises2023

    • Author(s)
      前田 陽、竹川 佳成、平田 圭二
    • Journal Title

      Proceedings of the rePiT(Research on Education of Practical Information Technologies) Symposium

      Volume: 2023 Issue: 0 Pages: 24-31

    • DOI

      10.11309/repit.2023.0_24

    • ISSN
      2758-5549
    • Year and Date
      2023-02-04
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Construction of Matching Algorithm among Students Based on Correct Answer Rate of Comprehension Check Test in Programming Exercises2023

    • Author(s)
      佐藤 研、竹川 佳成、平田 圭二
    • Journal Title

      Proceedings of the rePiT(Research on Education of Practical Information Technologies) Symposium

      Volume: 2023 Issue: 0 Pages: 75-82

    • DOI

      10.11309/repit.2023.0_75

    • ISSN
      2758-5549
    • Year and Date
      2023-02-04
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Influence of Relationship between an Educator and the Students on Preference for Watching Explanatory Videos2022

    • Author(s)
      Sato, K., Takegawa, Y. and Hirata, K.
    • Journal Title

      Proceedings of EdMedia + Innovate Learning

      Volume: 2022 Pages: 11-16

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of the Relationship between Educator and Student on the Preference for Viewing Explanatory Videos2022

    • Author(s)
      Sato, K., Takegawa, Y. and Hirata, K.
    • Journal Title

      Proceedings of SITE Interactive Conference

      Volume: 2022 Pages: 275-287

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] プログラミング演習における相互コメント活動への参加意欲を高めるナッジの提示方法2022

    • Author(s)
      前田 陽, 竹川佳成, 平田圭二
    • Journal Title

      情報処理学会 ヒューマンコンピュータインタラクション研究会

      Volume: 2022-HCI-200, No. 11 Pages: 1-6

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] 理解度確認テスト合格週推定結果に対応する成績管理アプリケーションの設計と実装2022

    • Author(s)
      山本茉奈, 富樫北斗, 大西花恋, 竹川佳成, 平田圭二
    • Journal Title

      コンピュータソフトウェア(日本ソフトウェア科学会論文誌)

      Volume: 採録決定

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] マルチエージェントシミュレーションによる理解度確認テストの成績近似モデル2022

    • Author(s)
      菅原 淳, 竹川佳成, 平田圭二
    • Journal Title

      コンピュータソフトウェア(日本ソフトウェア科学会論文誌)

      Volume: 採録決定

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Grade Management Application for Handling Comprehension Test Results and Comprehension Test Pass Week Prediction Results2021

    • Author(s)
      Yamamoto, M., Togashi, H., Onishi, K., Takegawa, Y., and Hirata, K.
    • Organizer
      Proceeding of World Conference on Educational Media and Technology (EdMedia2021)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 学内におけるハッカソン参加経験に関する質的分析の試み2021

    • Author(s)
      冨永敦子,伊藤恵
    • Organizer
      教育システム情報学会第46回全国大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 理解度確認テスト結果および理解度確認テ スト合格週推定結果に対応する成績管理アプリケーション2021

    • Author(s)
      山本茉奈, 富樫北斗, 大西花恋, 竹川佳成, 平田圭二
    • Organizer
      第7回実践的IT教育シンポジウム (rePiT2021)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] マルチエージェントシミュレーションによる理解度確認テストの 成績予測モデルの構築2021

    • Author(s)
      菅原 淳, 竹川佳成, 平田圭二
    • Organizer
      第7回実践的IT教育シンポジウム(rePiT2021)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 教育者と受講者間の関係性が解説動画視聴選好に与える影響の調 査2021

    • Author(s)
      佐藤 研, 竹川佳成, 平田圭二
    • Organizer
      第7回実践的IT教育シンポジウム(rePiT2021)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] マルチエージェントシミュレーションによる理解度確認テストの成績予測モデルの改良と構築2020

    • Author(s)
      菅原 淳, 竹川佳成, 平田圭二
    • Organizer
      情報処理学会北海道シンポジウム
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] オンライン授業における解説動画の視聴履歴と学生の成績との関係構築2020

    • Author(s)
      佐藤 研, 竹川佳成, 平田圭二
    • Organizer
      情報処理学会北海道シンポジウム
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 理解度確認テストの不合格者早期発見に向けた合格週予測モデルのアプリケーションの評価2020

    • Author(s)
      富樫北斗, 山本茉奈, 大西花恋, 竹川佳成, 平田圭二
    • Organizer
      情報処理学会北海道シンポジウム
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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