複合現実を用いた組み込みプログラミング教育の支援システム構築
| Project/Area Number |
20K03137
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 09070:Educational technology-related
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| Research Institution | Okinawa International University |
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Principal Investigator |
小渡 悟 沖縄国際大学, 産業情報学部, 准教授 (90369207)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | プログラミング教育 / MR（複合現実） / 学習支援システム / 組込みプログラミング / STEM教育 / VR / AR（拡張現実） / アイトラッキング / 組み込みプログラミング / MR / 拡張現実 / 複合現実 / 可視化 |
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| Outline of Research at the Start |
①組込みシステムにおける電子回路のMR（複合現実）技術による可視化，②プログラムのコーディングを実体のある物体を手に取って簡単にコーディングができる物理プログラミングと比較的柔軟性が高い実行結果が得られるビジュアルプログラミングの二つを統合したプログラミング環境の構築，③前述の①，②においてプログラミングを効率的に行う学習者とそうでない学習者の違いを明らかにし，これを基に効果的な組込みプログラミング教育の教育法を確立することを目指す．
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| Outline of Annual Research Achievements |
複合現実を用いた組込みプログラミング教育の支援システム構築として，以下のことを目指している．①組込みシステムにおける電子回路のMR（複合現実）技術による可視化，②プログラムのコーディングを実体のある物体を手に取って簡単にコーディングができる物理プログラミングと比較的柔軟性が高い実行結果が得られるビジュアルプログラミングの二つを統合したプログラミング環境の構築，③前述の①，②においてプログラミングを効率的に行う学習者とそうでない学習者の違いを明らかにし，これを基に効果的な組込みプログラミング教育の教育法を確立することを目指している．
Raspberry Piを使用した電子回路の実習で，操作手順書や電子回路図をタブレットやスマートフォンを通じてMR（Mixed Reality）で表示していた．2023年度は同システムの操作方法をハンドトラッキング，提示方法をWebARに変更したことでより簡便に利用できるようになった．micro:bit，toioコアキューブと小型ロボットを用いたプログラミング教育教材の試作を行った．同教材を用いて小中学生向け講座を実施し，参加者からプログラミング初心者でも積極的に楽しんでプログラミングを行うことができたと評価を得られた．
また，講義で用いているLMSの学習記録データとARCS動機づけモデルに基づいた科目の興味度調査のデータを組み合わせて分析することで受講生の学習行動パターンの推定を行った．これより，受講生に応じた個別最適な学びの提供が可能となると思われる．今後はさらに大学生向けの講義や初心者向けプログラミング教育への実践と評価を行っていきたい．
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Report
(4 results)
Research Products
(23 results)
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[Presentation] エビデンスに基づく教育・学習支援のための情報システム技術調査専門委員会の活動報告2024
Author(s)
松本慎平, 安部惠介, 秋吉政徳, 有吉勇介, 井上和重, 大場みち子, 岡田真, 岡田由紀, 小渡悟, 小野雄一, 近藤伸彦, 高松邦彦, 田中哲雄, 鮫島正樹, 蓮池隆, 本田直也, 山口琢, エビデンスに基づく教育学習支援のための情報システム技術調査専門委会
Organizer
令和6年電気学会全国大会
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