2014 Fiscal Year Annual Research Report
ポートフォリオを用いた意欲向上度とコストを最適化するプログラミング指導環境
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24501224
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
島川 博光 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (70351327)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原田 史子 立命館大学, 情報理工学部, 講師 (30454515) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ポートフォリオ / 機械学習 / マイニング / 学習上のふるまい / 意欲 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，学習上のふるまいをマイニングし目的意識に応じて学習者を動機づける指導法を抽出する．また、目的意識ごとに，サービスに対する学習者のふるまいを示す数式モデルを構築する．さらに、クラス全体が意欲的に課題に取り組むように，目的意識ごとの最適サービスを，上記の数式モデルを使い，限られたコスト内で効果を最大化する計画を立てる方法を確立する．
ふるまいの記録より，各学習者の意欲を計算する数式を、行列の積を使うNMFをもとに構築した。また、指導にかかるコストをいくつかの定義のもと算出した。まず、第一に、指導にかかるコストを近未来でのふるまいが予想できない学生への指導コストと定義し、そのような学生が何人いるかより算出した．第二に、学習者が、以前に指導したWeb上のテキストとの内、いかなる部分を実習時に参照しているかに注目し、指導者が意図している部分を参照している受講生とそうでない受講生を区別した。これは学習者の見通しをつける力を識別するものである。後者の学習者は、見通しを持たず学習しており、何を学習しているかが判っていないので、要指導の学生とみなした。これら学習者の識別法を示し、後者の学習者を指導者が把握できるようにし、指導にかかるコストを算出可能とした。第３に、学習者が作成したコードにおいて、指導者が意図しているコードからの乖離具合から、どの学習者に指導が必要であるかをBags-of-Word法を使って判定可能にした。
これらの研究成果により、MSLQを基準にし学習者の目的意識を分析し、理解度や不得意分野をコードの書きぶりを見て、学習者ごとの指導法を同定することが可能となった。また、指導するべき学習者とそうでない学習者を区別することで、指導にかかるコストを数式にて表現することに成功した。
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