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Development of an Online Learning Support System Based on the Exchange of Text-Based Mathematical Expressions and Figures

Research Project

Project/Area Number 22K02972
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 09080:Science education-related
Research InstitutionNagano National College of Technology

Principal Investigator

Hamaguchi Naoki  長野工業高等専門学校, リベラルアーツ教育院, 教授 (00369977)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 北本 卓也  山口大学, 教育学部, 教授 (30241780)
大島 利雄  城西大学, 数理・データサイエンスセンター, 副所長 (50011721)
碓氷 久  群馬工業高等専門学校, 一般教科(自然), 教授 (00280355)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
KeywordsWebを利用した教育 / テキスト形式での送受 / KeTCindy / Web利用の授業 / テキストベースでの送受 / 授業設計
Outline of Research at the Start

今後、大学や高専においてもWebを利用した教育がさらに普及すると考えられるが、特に理数科目については、数式や図形を含む教材の作成環境の整備が求められる。さらには、課題の配付・提出・フィードバックといった場面においては、少ないデータ量で数式の送受を迅速かつ簡単に行うことが重要なテーマとなる。本研究では、このような双方向性を重視した授業設計のための学習支援システムの構築を行う。

Outline of Final Research Achievements

In mathematics education at universities and institutes of technology, particularly in web-based instruction, there is a need to transmit and receive mathematical expressions with minimal data, especially for assignment distribution, submission, and feedback.
This study focuses on the development of user-friendly teaching materials in HTML format, based on the fundamental concept of text-based exchange. In these materials, mathematical expressions are input in one-dimensional text format, while being displayed in a two-dimensional layout using LaTeX.
To accommodate smartphone use, the system incorporates a flick input method. The additional screen space made available by this design allows for the placement of graphs and other figures. This functionality is enabled by a two-layer screen structure, which also makes it possible to display graphs of functions that students have entered as answers.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

教育のデジタル化が進む中で、大学や高専でもWebを利用した教育が様々なスタイルで継続している。理数系の分野においては、課題の配付や提出、フィードバックで数式の送受を行うこととなるが、その際には、少ないデータで迅速かつ簡単であることが重要である。本研究で開発した教材は、データ量の少ないテキスト形式での数式の送受を基本としており、教員が利用することも容易である。また、インタラクティブな教材を教員自身が作成できるシステムの構築を目指しており、1名1端末で教育を受けてきている中学生や高校生の進学に合わせて、Webを利用した教育は高専や大学にも求められるものと考えられる。

Report

(4 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2025 2024 2023 2022

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] KeT-LMS のスマートフォンでの利用促進に向けた模索2025

    • Author(s)
      濱口 直樹、碓氷 久、北本 卓也
    • Journal Title

      城西大学数学科数学教育紀要

      Volume: 7 Pages: 33-53

    • DOI

      10.20566/sugakukyoiku-7_33

    • URL

      https://libir.josai.ac.jp/il/meta_pub/G0000284repository_JOS-sugakukyoiku-07-004

    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Journal Article] KeT-LMS のスマートフォンでの利用促進に向けた取り組み2025

    • Author(s)
      濱口 直樹,碓氷 久,北本 卓也
    • Journal Title

      数理解析研究所講究録

      Volume: 2301 Pages: 169-181

    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Journal Article] 数学的内容の学びにおける図形教材の活用2024

    • Author(s)
      濱口 直樹
    • Journal Title

      Proceedings of the Annual Meeting of Japan Society for Science Education

      Volume: 48 Issue: 0 Pages: 37-38

    • DOI

      10.14935/jssep.48.0_37

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Journal Article] KeT-LMS の開発と授業実践2024

    • Author(s)
      高遠 節夫、碓氷 久、西浦 孝治、濱口 直樹
    • Journal Title

      城西大学数学科数学教育紀要

      Volume: 5 Pages: 38-49

    • DOI

      10.20566/sugakukyoiku-5_38

    • URL

      https://libir.josai.ac.jp/il/meta_pub/G0000284repository_JOS-sugakukyoiku-05-005

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] HTML形式の図形教材の活用2023

    • Author(s)
      濱口 直樹、北本 卓也
    • Journal Title

      Proceedings of the Annual Meeting of Japan Society for Science Education

      Volume: 47 Issue: 0 Pages: 79-80

    • DOI

      10.14935/jssep.47.0_79

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 1 次元表現ルールに基づいた数式の送受と授業実践2023

    • Author(s)
      高遠 節夫、濱口 直樹、北本 卓也
    • Journal Title

      城西大学数学科数学教育紀要

      Volume: 4 Pages: 23-34

    • DOI

      10.20566/sugakukyoiku-4_23

    • URL

      https://libir.josai.ac.jp/il/meta_pub/G0000284repository_JOS-sugakukyoiku-04-005

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] LMSで利用できる教材の作成システムについて2022

    • Author(s)
      濱口 直樹、高遠 節夫
    • Journal Title

      Proceedings of the Annual Meeting of Japan Society for Science Education

      Volume: 46 Issue: 0 Pages: 145-146

    • DOI

      10.14935/jssep.46.0_145

    • ISSN
      0913-4476, 2186-3628, 2433-2925
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] KeTMathによる課題送受・採点処理・結果分析2022

    • Author(s)
      高遠節夫、濱口直樹、北本卓也
    • Journal Title

      数理解析研究所講究録

      Volume: 2236 Pages: 90-99

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] KeT-LMS の機能の拡張について2025

    • Author(s)
      濱口 直樹,碓氷 久,北本 卓也
    • Organizer
      第7回数学教育セミナー「多様化する教育環境における数学教育の実践」
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 数学的内容の学びにおける図形教材の活用2024

    • Author(s)
      濱口 直樹
    • Organizer
      日本科学教育学会第48回年会
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      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] KeT-LMS のスマートフォンでの利用促進に向けた取り組み2024

    • Author(s)
      濱口 直樹,碓氷 久,北本 卓也
    • Organizer
      RIMS共同研究「数学ソフトウェアとその効果的教育利用に関する研究」
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] KeT-LMSのスマートフォンでの利用促進に向けた模索2024

    • Author(s)
      濱口直樹、碓氷久、北本卓也
    • Organizer
      第6回数学教育セミナー「オンラインを利用した数学教育の現状とこれから」
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] HTLM形式の図形教材の活用2023

    • Author(s)
      濱口直樹、北本卓也
    • Organizer
      日本科学教育学会 第47回年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] KeTMathによる課題送受・採点処理・結果分析2022

    • Author(s)
      高遠節夫、濱口直樹、北本卓也
    • Organizer
      RIMS共同研究「数学ソフトウェアとその効果的教育利用に関する研究」
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] LMSで利用できる教材の作成システムについて2022

    • Author(s)
      濱口直樹、高遠節夫
    • Organizer
      日本科学教育学会 第46回年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 簡易数式ルールを用いた課題送受システムにおけるMaximaの役割2022

    • Author(s)
      北本卓也、高遠節夫、濱口直樹、碓氷久
    • Organizer
      RIMS共同研究「Computer Algebra -- Foundations and Applications」
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2026-01-16  

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