2019 Fiscal Year Research-status Report
AIおよびIoTシステムを題材とした難易度レベル別実験教材の開発
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19K03008
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| Research Institution | Hokkaido University of Science |
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Principal Investigator |
真田 博文 北海道科学大学, 工学部, 教授 (80250512)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | スマートスピーカー / プログラミング / Processing / AI / IoT / 工学教育 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では多様な学習履歴を経て大学に入学してくる学生の実験科目における理解度向上と継続的学習支援のために、AIおよびIoTシステムを題材とした難易度レベル別実験教材の開発並びに授業実践を行う。また学習支援システムを活用して予習・実験・復習といった学生の学習状況をデータ化し、大学入学前および入学後の学習履歴とあわせて、実験科目における学習行動と理解度、自律的学習行動の関係について明らかにする。得られた結果をもとに各学生に必要な学習サポート内容を決定するアルゴリズムを開発し、より細やかな指導を行うことにより学生の実践力の向上を支援する手法を構築する。2019年度は、（１）スマートスピーカーを使用したアプリケーション開発を通して、AI を利用したシステム開発やクラウド技術などICT 分野における先端技術について基礎から応用までを体系的に学ぶための座学および実験学習教材を開発した。（２）プログラミング初心者に対して実施したテストの成績に対して、k-means++ 法によるクラスタ 分析を行なった結果について検討した。その結果、受講者は特徴を別としたいくつかのグループに分けられるとを明らかにした。また，テストに対するモチベー ションの低下が起こった可能性や学習方法が合わな かった可能性について指摘した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
四半期ごとに分けて考えると、2019年4月～2019年12月までの計画はおおむね予定通り進めることができた。最終四半期（2020年1月～3月）において、社会状況の影響から予定していた講演発表を十分に行うことができなかった。遅れについては、2020年度中に修正する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）AIおよびIoTシステムを題材とした難易度レベル別実験教材の開発として、マイコンボードを用いた画像認識システムを題材に教材開発と授業における実践を行う。（２）学習支援システムを利用した教材体系化と授業実践として、学習支援システムであるMoodleおよびコラボレーションツールであるMicrosoft Teamsを利用した授業スタイルの試行を進めていく。（３）学習支援システムを利用した学習行動のデータ化と分析及びその活用として、現在、収集中のデータの分析と学習成果の関係について検討を進める。
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| Causes of Carryover |
AI実験用サーバおよびマイコンボードの購入について、教材内容の確定後に計画していた。教材内容の確定がやや遅れたため、2019年度内の購入に至らなかった。現在、教材内容がほぼ固まっており、2020年度に必要機材として購入する予定である。
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