2021 Fiscal Year Research-status Report
オンライン教育の受講履歴から学生への総合支援を実現する総合教育システムの研究開発
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20K03092
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
永田 正樹 静岡大学, 情報基盤センター, 准教授 (30844782)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 動画特徴量 / 機械・深層学習 / オンライン教育 / 履修モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和3年度は、R2年度で挙げた「今後の研究の推進方策」での教育動画に含まれる特徴量を「画像（物体）」だけでなく、「発話」、「表情」、「仕草」を追加し、合計4種にて分析を実施した。R2年度の課題である教育動画に含まれる「画像（物体）」のみの分析に対して、教員の「表情」、「発話」、「仕草」を追加することで、より詳細な教育動画品質の評価を試みた。「画像（物体）」ではR2年度分析に追加して、黒板やホワイトボード中の文字をOCRにて識別し、テキストデータとして取得した。「発話」は、講師の音声発話をテキスト化し、テキストマイニングすることで動画に含まれる語句間の関連を調査した。「表情」は、教員顔表情をFACS理論にて判断するモデルを開発した。「仕草」は、教員の顔以外の腕や首などの挙動を識別するプログラムを開発した。ただし、これら特徴量はあくまで教育動画の機械的な特徴であり、これだけでは教育動画の品質評価ができない。このため、対象動画を学生らに視聴させ、「分かりやすい」、「ためになる」などの箇所を時間区切りで抽出するアンケートを実施した。この時間区間のアンケート結果と、その区間に含まれる特徴量を比較することで特徴量がどのように教育効果に寄与しているかの分析を開始した。この比較により教育品質に良効果をもたらす特徴量の判断基準として期待できる。この取り組みは現在も継続中である。
関連する学会発表は、特定の職業・職種向けの推薦授業カリキュラムの検討や、将来の転職に向けて求められる職業スキルなどの提示を行うシステムの研究開発を継続実施している。これは本研究課題「２．受講科目およびその成績と希望進路先との関係分析」および「３．希望進路に即した適切な履修モデルの提供」との関連研究である。
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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
教育動画に含まれる4種の特徴量を機械的に把握することは実現できている。現在は、この特徴量と、実際の教育動画を学生らが視聴した際のアンケート結果との比較分析を実施している。たとえば、アンケート結果に「5:35～7:20の時間区間での説明がわかりやすい」とあれば、この区間に含まれる教員の表情や仕草、発話内容、教材画像、の特徴量と「わかりやすい説明」との関係が把握できる。ただし、現在はアンケート数が少数なため今後は収集数を増加する。
過去の本学学生の、所属、授業履修経歴、成績、就職業種、などのデータに対して、それぞれのデータの関連を分析している。たとえば、「就職業種」を目的変数として、他説明変数がおよぼす影響などを調査している。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、教育動画特徴量把握モデルの精度向上および教育品質との関係を分析する。これまで本モデルは講師側の動画に対して分析していたが、受講側の学生らの分析も追加する。これは、講師側である教育動画を視聴しているときの受講側学生の表情や仕草などを分析し、講師側の特徴量と受講側の特徴量の関連を調査する。たとえば、上述したアンケート結果で「わかりやすい説明」をしている区間で、受講側の学生がどのような表情や仕草を発するかを分析する。講師側（教員、教材）と受講側（学生）の3要素の総合的分析を実施する。
研究課題「２．受講科目およびその成績と希望進路先との関係分析」と「３．希望進路に即した適切な履修モデルの提供」へのアプローチとして、過去の本学学生の、所属、授業履修経歴、成績、就職業種、などのデータ分析を実施する。これらデータの関連だけでなく、GPA値やテキストマイニングなどを取り入れた分析を実施する。たとえば、学部と就職業種の関係であれば、人文学部・経済学科で、公務員についた学生履修科目データと情報通信業についた学生履修科目データの比較などである。また、希望就職業種における成績基準の提示を考えると、その業種に就職した過去学生の履修経歴やGPA値を基に、逆算として在学生への目標提示が可能となる。
教育動画そのものの品質評価や向上および学生データから将来の就職検討に寄与できる総合的な教育システムの検討を継続実施する。
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| Causes of Carryover |
前年度は、初年度の前倒し支払いにて予算を移譲し経費が減額していることと、学会への旅費がオンライン参加により不要になったことなどの理由で執行がなかったため。
今年度は繰り越し額を含め、購入した機材用の無停電電源装置の購入を予定している。
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