2020 Fiscal Year Annual Research Report

拡張可能な学習支援システムのための分散マルチプラットフォームアーキテクチャの研究

Research Project

Project/Area Number	17H00774
Research Institution	Chiba Institute of Technology
Principal Investigator	仲林清千葉工業大学, 情報科学部, 教授 (20462765)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	森本容介放送大学, 教養学部, 准教授 (00435702) 池田満北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (80212786) 瀬田和久大阪府立大学, 人間社会システム科学研究科, 教授 (50304051) 田中孝治金沢工業大学, 情報フロンティア学部, 講師 (60583672) 田村恭久上智大学, 理工学部, 教授 (30255715)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2021-03-31
Keywords	知的学習支援システム / 分散プラットフォーム / グループ学習 / デザインパターン
Outline of Annual Research Achievements	本研究は，eラーニングにおける自己学習やグループ学習などの多様な学習形態を統合的に支援し，機能追加やカスタマイズに柔軟に適応可能な機能拡張性と，コンテンツや学習方略記述を含むシステムの相互運用性とが両立可能な学習支援システムの構成法に関するものである．特に，システム構成要素である教材オブジェクト間の通信インターフェースに関する基本アーキテクチャを踏まえて，サーバとスマートフォンなどに分散した統合的な学習支援環境を実現するための分散マルチプラットフォーム学習支援アーキテクチャを確立する． 2020年度は，2019年度の設計・実装結果を受けて研究を進めた．分散教材オブジェクト間通信最適化方式については，実装済の「最適化方式1：ロールアップ処理での学習状態変化の影響を考慮して，上位ノードの通信を省略する方式」に加え，「最適化方式2：学習状態を上位に伝搬させるロールアップルールやポストコンディションルールを学習実行前に評価して，ルール実行の条件を洗い出しておくルールプリコンパイル方式」を実装した．SCORM規格の100種のテストケースを用いた評価で，最適化なしの場合に比べて約80%の通信を削減でき，特にコンテンツツリーのルートに近い部分の通信を削減できることを確認した．また，教材オブジェクト動的再配置方式について詳細設計・実装を行った．これによって，教室内のようにサーバと直接通信が可能な環境では，グループ学習などが円滑に実施できるように，サーバ上で教材オブジェクトを動作させて学習者間の通信オーバヘッドを低減し，家庭や移動中などサーバと通信できない環境では，サーバ上の独習教材部分をスマートフォンなどにダウンロードして学習を継続することが可能となった．さらに，本学習支援システムを用いた学習シナリオの検討を行い，独習とグループ型作問学習を組み合わせた反転学習型学習シナリオを実装した．
Research Progress Status	令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和2年度が最終年度であるため、記入しない。