2021 Fiscal Year Research-status Report
HyFlex型授業における学習者の脚部動作の計測に基づく学習状況推定手法の開発
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21K18496
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
江木 啓訓 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (30422504)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾澤 重知 早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (50386661)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 教育学習支援システム / 脚部動作計測 / HyFlex型授業 / 学習者センシング / 疲労 / マルチモーダルラーニングアナリティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
学習者の脚部動作を計測するデバイスを作製し，HyFlex型授業において集約したデータから学習状況を推定する手法の開発と実践を行う．新型コロナウィルス感染再拡大への備えから，対面授業とオンライン授業を学生が自由に選択できるHyFlex型授業への移行が進められている．ポストコロナ社会において，教員は対面授業とオンライン授業それぞれの学習者に対して，適切な学習支援を行う必要がある．しかし，大学の講義のような大規模なHyFlex型授業において，それぞれの学習者を同時に観察して状況を把握することは困難である．これまでに，学習者の内容理解や興味・関心，疲労といった内面的な状況を推定する研究が行われている．しかし，特別な什器や教具を用いたり，対面授業とオンライン授業を統合的に扱うことに適用できないという課題がある．本申請は，焦電センサを用いて脚部の動作を計測するデバイスを作製する．非装着かつ映像の取得なしに内面的な状況の推定が可能であり，教室環境と自宅環境に統合的に対応できることが特長である．実際のHyFlex型授業において学習者全体の状況を可視化し，計測精度および有用性を評価する．
これまでに開発を進めてきた脚部の動作を計測するデバイスを改良し，小型化したものを作製した．HyFlex型授業を対象として教室にデバイスを設置し，基礎的な計測精度の評価を行った．複数の学生から継続的に脚部動作のデータを収集して，学生のデータに個人差があり，学習中の活動の特性が影響することを確認した．計測したデータを集約して疲労が蓄積した場面を特定して可視化する手法の検討を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究代表者が統括するHyFlex型授業を対象として，脚部動作デバイスを用いて教室環境と自宅環境の学習者からのデータを収集して統合することを計画していた．しかしながら，対面授業とオンライン授業を自由に選択させた結果，自宅環境の学習者が想定より極端に多かった．このため，配布と計測を十分な規模で実施することが困難であった．また，半導体不足によりワンボードコンピュータおよび焦電センサを確保することが遅れており，十分な数の脚部動作デバイスを配布することが困難であった．
これらの理由から，一定のデータが得られていて研究の基礎的な部分への支障はないが，実際のHyFlex型授業において学習者全体の状況を可視化する部分の実現には課題がある状況である．
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| Strategy for Future Research Activity |
HyFlex型授業におけるデータの収集に関しては，今後も学習者が対面授業とオンライン授業のどちらかに極端に偏ることを前提して，それぞれの条件下でのデータ収集を継続する．また，被験者の参加による模擬授業を実施する実験的環境における状況の可視化を検討する．半導体不足によるデバイスの開発については，現有の機器を活用した実験を継続しながら状況を継続してモニタする．
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| Causes of Carryover |
半導体不足により，脚部動作デバイスを作製するために十分な数のワンボードコンピュータおよび焦電センサを購入できなかったためである．現有の機器を活用して研究を継続しながら，市況を継続して確認のうえ調達を検討する．
研究成果の学会発表を予定していたが，新型コロナウイルス感染の再拡大によりこれら全てが現地開催からオンライン開催に変更となったため，旅費の執行ができなかったためです．新型コロナウイルス感染が沈静化した段階で，国内外での発表を通じたプレゼンスの向上と国際共同研究の模索を進めていく．
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