ラーニングアナリティクスを活用したオブジェクト指向プログラミング教育支援システム
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20K03265
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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 09080:Science education-related
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| Research Institution | National Institute of Technology, Kumamoto College |
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Principal Investigator |
村田 美友紀 熊本高等専門学校, 拠点化プロジェクト系情報セキュリティグループ, 准教授 (50290838)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
掛下 哲郎 佐賀大学, 理工学部, 准教授 (10214272)
大月 美佳 佐賀大学, 理工学部, 講師 (20315138)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | ラーニングアナリティクス / プログラミング / e-learning / 穴埋め問題 |
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| Outline of Research at the Start |
我々はC言語用の穴埋め問題を提供するプログラミング教育ツールpgtracerを開発しており，pgtracerを活用して収集したデータを分析し，さまざな知見を獲得している．本研究では，オブジェクト指向プログラミング言語のJava用に拡張したpgtracerを実際の授業で活用し，収集した学習データを分析する．またC言語の学習データとの比較分析を行い，両者の特徴を分析する．これらの分析により得られた知見を活用することで，オブジェクト指向プログラミング教育における学習効果の測定や教育効果の最大化を図ることが期待できる．
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度では，これまでの研究成果を踏まえ，以下の研究に取り組んだ．(1)2020年度に拡張したトレース表を，与えられたJavaソースコードから自動生成するプログラムの開発．(2)2020年度に作成したJavaプログラムに対する穴埋め問題の運用実験．（3)(2)の運用実験の検討および穴埋め問題の改良．
(1)については，2020年度に拡張したトレース表に基づいて，Javaソースコードの各ステップごとにインスタンス変数やローカル変数，出力値，メッセージ送信先の情報を取得しすることで実装した．メソッド送信先については，プログラムにおけるメソッド呼び出しのコードを解析した．この成果については，論文にまとめて国際学会に投稿した．
(2)については，2020年度に作成したJavaプログラムを用いた評価実験を対象とする授業（プログラミング演習Ⅲ）で行った．この評価実験では，pgtracerが開発途中であったことから，moodleのテスト機能を用いた．プログラムやトレース表を画像として提供し，穴抜き箇所の解答には，moodleのClozeタイプの問題を採用した．その成果をまとめて国際学会に投稿した．
(3)については，(2)における学生の正答状況，演習終了後に学生に対して行ったアンケートや演習担当教員からのコメントを参考に，穴埋め問題や問題提供時のユーザインターフェースについて検討し，その改善を行った．その成果をまとめて国際学会に投稿した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
問題については，手動で作成した穴埋め問題を用いたmoodleのテスト機能を利用した評価実験を実施し，問題の検討および問題提供時のユーザーインターフェースの検討を行った．
トレース表のXMLファイルの自動生成プログラムについては，軽微な修正が必要であるが，実装できた．しかし，pgtracerによる問題提供機能の実装が未着手であるため，現在，対応を検討している．
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| Strategy for Future Research Activity |
トレース表からのXMLファイル自動生成機能については，軽微な修正を行い，実装を完了する．また問題表示機能についても実装に着手し，令和4年度内に完成を目指す．pgtracerによる運用実験は困難となったが，moodleを利用した実験において収集した学生の成績を分析する予定である．
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Report
(2 results)
Research Products
(7 results)
