2022 Fiscal Year Annual Research Report
The development of the system for assisting teachers in the pre-processing of written answers for analysis
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18K02886
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University College of Technology |
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Principal Investigator |
和田 健 大阪公立大学工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (00469587)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
早川 潔 大阪公立大学工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (20325575)
谷野 圭亮 大阪公立大学工業高等専門学校, その他部局等, 講師 (70778589)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ラーニングアナリティクス / 答案分析 / データ分析前処理 / 教育工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
中等・高等教育機関で実施される記述式の筆記試験答案をデータソース（教育ビッグデータ）とし、ラーニングアナリティクスの観点からデータ分析するために必要な「前処理プロセス」を明らかにし、そのプロセスを補助・自動化する支援システムを開発することを目的に、本研究は3つのサブテーマに分けて実施した。
第一に、2018年から2021年度にかけて、研究者が担当する授業で実施する小テストや定期試験の答案を対象に、汎用の統計解析ソフトを用いてデータ分析するために必要な前処理のプロセスを詳細に調査した。具体的には、様々な分析シナリオにおいて共通する前処理プロセスを実証的に明らかにし、紙媒体の答案から統計解析ソフトに入力可能な構造化データを生成するための手順を定義した。
第二に、2019年から2022年度にかけて、前処理に係る作業を補助・自動化する支援システムの設計と実装に取り組んだ。このシステムは、前処理の各プロセスに必要な機能を提供する複数のGUIアプリケーションの組み合わせとして開発・公開した。具体的には、スキャンした答案画像の傾きや位置を自動で修正するアプリ、答案画像を解答欄単位にトリミング・分解するアプリ、解答欄単位に分解された画像に対して分析のための属性を付与する作業を補助するアプリ、そして記号解答問題に対して画像分類を用いて自動的に属性を付与するアプリなどの開発と継続的な改良に取り組んだ。最終年度には、この支援システムを使用することによる時間短縮の効果を評価する実験を行った。
第三に、2020年から2022年度にかけて、筆記試験答案を対象とした定量的なデータ分析を通じて、どのようなラーニングアナリティクスが可能かについて明らかにした。最終年度には、支援システムと組み合わせて使用可能な分析シナリオのテンプレートを作成した。
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