2015 Fiscal Year Research-status Report
プログラムの説明概念整理に基づくプログラム相互理解向上に向けた教材開発
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15K01100
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| Research Institution | Osaka Electro-Communication University |
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Principal Investigator |
竹内 和広 大阪電気通信大学, 情報通信工学部, 准教授 (20440951)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 教育工学 / 情報教育 / プログラム教育 / ソフトウェア工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度は、プログラムの相互理解や説明の上で必要となる語や概念を整理したプログラム説明概念辞書の構築を行うための基礎的な調査を行った。具体的には、複数のプログラム教材およびカリキュラムを調査し、教材的なプログラム構造を持つプログラム例を収集した。このような資料の調査および、大学・企業における情報教育実践者への意見調査を行う中で、初級プログラムの概念に対しては一定の共通性が見られるものの、中級プログラムについては、求める要求が多様であることを確認した。この多様性はプログラム知識の本質に関わる部分であると認識し、この点をより詳細に明らかにするため、オープンソースで公開されているプログラムソースコードを初級プログラムからの発展性の観点から分析する調査・研究を行なった。
教育実践に関わるプログラム学習者に対する調査としては、プログラム学習者がどのような言語表現を用いてプログラムを説明するかの調査を行った。具体的には、初級プログラムについては、プログラム入門課程を終えた大学生にe-learningシステムを用いて、基本的なプログラムのそれぞれの機能部分について自然言語での説明を記述させる調査を行った。中級のプログラムについては、少人数教室での実施において、プレゼンテーション形式を基本とするプログラムの相互説明を行う調査的活動を行った。
このような教育実践・調査から、説明文章の語彙的調査の基本となる語彙抽出を行い、語間をグラフ表現によって記述することにより、プログラムを説明するための語を整理し、辞書の基盤構築を行うことができた。また、このような調査によって得られた知見は、関連する学会のワークショップで口頭発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究目的の基礎である、プログラム説明概念辞書の構築については、教科書的な基準語彙を整理する前提として、初級学習者、中級学習者によるプログラムに関する具体的説明例を収集し、その収集の中から、学習者に特徴的な語の使用を抽出・整理する段階まで進捗した。
研究的課題の精緻化としては、基礎的調査の中で、プログラム教育の初級学習者向けの題材のリストアップについては調査した技術者・研究者の意見が一致するものの、中級学習者向けのプログラム例については、意見が分散する傾向にあることを認識した。当初計画では、規範となるプログラム説明の知識に学習者の多様な説明を対応付け・整理する作業的・開発的活動を初年度から並行して開始する予定であったが、左記の知見から、初級から中級への橋渡しとなる教育的課題の本質を明らかにすることが重要であると考え、平成27年度は、より広く学習者のプログラム説明を収集する調査活動と既存のプログラムソースコードを分析する研究的活動に注力した。
教育実践としては、中級プログラムの説明題材に、暫定的にプログラム構成の目的が数理的に定義できる対象を選び、数理的概念とプログラム概念との違いに焦点を合わせた調査を行った。注力する点の変更から、知識記述の集中的作業は次年度以降に持ち越したが、研究課題をより精密に分析・検討する基礎データが得られたと判断しており、概して、順調な研究進展であると認識している。
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| Strategy for Future Research Activity |
基本的には、当初計画に沿う形で概念辞書の構築を行い、それを基盤にした教育法の研究開発を行っていく予定である。
概念辞書の構築に関しては、平成28年度は、さらに学習者の説明困難性、既存プログラムの分析、既存のプログラム教材の学習段階管理を調査検討することによって、より精緻な研究をしていく予定である。特に、オブジェクト指向の導入について、各種プログラム例の計量的分析を踏まえて概念設計を掘り下げていく予定である。平成27年度は、中級プログラムへの要求多様性についての研究課題を発見したため、研究的活動に注力し、作業および開発的な活動に予算を投入しなかったが、平成28年度以降に、集中的に作業を行うべき対象をより正確に見極めた上で、適切に予算を使用する予定である。
教育実践および教育方法の開発については平成27年度の実践を踏まえ、ペアワーク及びプレゼンテーション活動を精密化するとともに、より広いプログラム教育活動に対応可能な教育方法を研究開発していく予定である。
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| Causes of Carryover |
研究課題の基礎調査を行う中で、初級プログラムに関する要求は一定の一致を見るものの、中級プログラムへの要求に関しては、さらなる研究・調査が必要と判断し、平成27年度は作業的・開発的支出を行わず、研究代表者の独力で実施可能な調査・研究的な活動に注力したため。
また、上記の理由により、基本調査を中心として研究を進行させたため、旅費の支出が抑えられたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度の研究知見に基づいて、平成28年度以降に研究課題をより精緻に掘り下げる予定である。平成27年度に使用しなかった物品費・人件費は、調査対象および研究課題がより精緻かつ明確になった時点で、研究目的に則して適切に使用する予定である。
旅費についても、必要な研究課題をより明確にし、重要な情報収集および研究過程の中で得られた知見を共有・議論するために適切に使用していく予定である。
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Research Products
(1 results)
