• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  1. 前のページに戻る

電子ツールを利用したリアルタイムな授業の評価・改善に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号16K00499
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 学習支援システム
研究機関福山大学

研究代表者

尾関 孝史  福山大学, 工学部, 教授 (40299300)

研究分担者 渡邊 栄治  甲南大学, 知能情報学部, 教授 (20220866)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 交付(2017年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費 : 3,500千円、間接経費 : 1,050千円)
2018年度 : 780千円 (直接経費 : 600千円、間接経費 : 180千円)
2017年度 : 910千円 (直接経費 : 700千円、間接経費 : 210千円)
2016年度 : 2,860千円 (直接経費 : 2,200千円、間接経費 : 660千円)
キーワード授業改善 / 受講者 / 顔の向き / 集中度 / ノーティング / 筆記のタイミング / 授業評価 / 講義 / 時系列解析 / 知的学習支援システム
研究実績の概要

本研究課題では、ビデオカメラ及び電子ペンなどの電子ツールを利用した授業評価・改善システムを提案している。「受講者の動作」や「受講者が作成する電子ノート」の解析結果をリアルタイムに講師に提供できることを目標としている。このうち平成29年度の課題は、以下の2テーマである。
(1)固定カメラ及びウェアラブルカメラを用いた個々の受講者の顔の向きの推定
(2)各受講者の状態に基づく受講者全体の授業への集中度の推定
これに対して、平成29年度ではそれぞれ以下の成果を得た。
テーマ(1)に対しては、前方からの固定カメラからの受講者撮影では、後列の受講者が前列の受講者の陰に隠れて、その顔の向きが得られないことが分かった。しかし、上方から撮影する防犯カメラを利用すれば、おおむね講義室の多くの受講生の顔の動きを捉えることが可能と分かった。また、判別分析法を利用することで、受講者の顔の上下の動きの特徴を数値で表すことができた。一方、ウェアラブルカメラを利用した顔の動きの推定に関しては、受講者が見ている黒板の画像中の動きを画像の領域分割を利用することでおおむね、受講者の顔の上下の動きの推定が可能であることが分かった。テーマ(2)に対しては、時系列に受講者の「黒板や講師を見ている状態」、「ノーティングをしている状態」、「その他の状態」の3つの状態の遷移から、個々の受講者の授業への集中度を数値化する方法が実現できた。また、講師の板書と受講者のノートへの筆記のタイミングの類似度をDPマッチングを利用して求めることができた。更に、複数の受講者の筆記状態をネットワークを経由してサーバに集約する方法を確立した。今後の課題として、講義への集中度をどのように定義するかという問題が残されている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3 :  やや遅れている

理由

平成29年度は2つのサブテーマ
(1)固定カメラ及びウェアラブルカメラを用いた個々の受講者の顔の向きの推定
(2)各受講者の状態に基づく受講者全体の授業への集中度の推定
である。テーマ(1)に関しては、多くの問題点を解決できた。一方で、テーマ(2)の
「集中度」に関しては、いろいろな定義を考えることができた。しかし、何が最も有効な集中度の定義かを絞り切れなかった。すなわち、受講者のどのような状態が最も講義に集中している状態なのかを明確に決定し、十分な検証を行うまでに至らなかった。この理由により、予定より、若干遅れている状態と判断した。

今後の研究の推進方策

平成30年度では、平成29年度に完結できなかったサブテーマ(2)の「各受講者の状態に基づく受講者全体の授業への集中度の推定」を行うとともに、平成30年度のサブテーマ
(3)受講者全体の集中度のリアルタイムな視覚化と講師への授業支援システムの構築
に取り組む。
そして、集中度の分析結果をリアルタイムに講師に表示するシステムを構築する。授業中に撮影された授業映像と受講者のノーティング情報がリアルタイムに解析用サーバに無線ネットワークを利用して送信され、各受講者の授業への集中度が数値化される。その後、受講者全体の授業への集中度が数値化され、グラフや図等を用いて講師用ノートパソコンに解析結果がリアルタイムに表示される。また、受講者の全体的な状況に応じて、「板書のスピードを変化させるべき」か「説明を繰り返すべきか」等を講師にリアルタイムに助言するシステムを開発する。最後に、提案システム自身の評価として、授業改善に提案システムを利用した場合と使用しなかった場合の比較を行う。この際、サブテーマ(2)で得られる授業への集中度の数値の遷移を利用する。

報告書

(2件)
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書

研究成果

(22件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 学会発表

  • [雑誌論文] Analysis of Behaviors of Participants in Meetings2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Eiji, Ozeki Takashi, Kohama Takeshi
    • 雑誌名

      Teaching and Learning in a Digital World. ICL 2017. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol 715. Springer.

      巻 : 715 ページ : 427-438

    • DOI
      10.1007/978-3-319-73210-7_52
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 画像処理を利用した講義中の学生の振る舞いの分析2017

    • 著者名/発表者名
      尾関 孝史、渡邊栄治
    • 雑誌名

      福山大学工学部紀要

      巻 : 40 ページ : 137-140

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] Estimation of Facial Motions in Lectures from Degraded Video Considering Privacy2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ozeki and Eiji Watanabe
    • 学会等名
      International Workshop on Advanced Imaging Technology 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] 講演における聴講者の動作の分析2018

    • 著者名/発表者名
      渡邊 栄治, 尾関 孝史, 小濱 剛
    • 学会等名
      電子情報通信学会LOIS研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 学習者の動作およびページ移動履歴の分析(第2報)2018

    • 著者名/発表者名
      渡邊 栄治, 尾関 孝史, 小濱 剛
    • 学会等名
      電子情報通信学会ET研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 講義における講師と受講者の相互作用の分析(第2報)2018

    • 著者名/発表者名
      渡邊 栄治, 尾関 孝史, 小濱 剛
    • 学会等名
      電子情報通信学会HCS研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of Interactions Between Lecturers and Students2018

    • 著者名/発表者名
      Eiji Watanabe, Takashi Ozeki and Takeshi Kohama
    • 学会等名
      Learning Analytics & Knowledge Conference 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] プライバシーを考慮した劣化映像からの講義中の顔の向きの推定2018

    • 著者名/発表者名
      尾関 孝史, 渡邊 栄治
    • 学会等名
      電子情報通信学会2018年総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ビデオ講義を対象とした学習者のノーティング動作の分析 (第2報)2017

    • 著者名/発表者名
      渡邊 栄治, 尾関 孝史, 小濱 剛
    • 学会等名
      電子情報通信学会HCS研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 講義における講師の動作に対する受講者の動作の分析 (第2報)2017

    • 著者名/発表者名
      渡邊 栄治, 尾関 孝史, 小濱 剛
    • 学会等名
      電子情報通信学会ET研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of Behaviors of Participants in Meetings2017

    • 著者名/発表者名
      Eiji Watanabe, Takashi Ozeki and Takeshi Kohama
    • 学会等名
      International Conference on Interactive Collaborative Learning 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] 講義における講師と受講者の相互作用の分析2017

    • 著者名/発表者名
      渡邊 栄治, 尾関 孝史, 小濱 剛
    • 学会等名
      電子情報通信学会ET研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 講義や自習における学習者の手書きノートの分析2017

    • 著者名/発表者名
      渡邊 栄治, 尾関 孝史, 小濱 剛
    • 学会等名
      電子情報通信学会IE研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A Diagonal Calibration Method of Images Using a Rectangular Object in the case when the Optical Axis is Unknown2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ozeki and Eiji Watanabe
    • 学会等名
      The 2017 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] 画像処理を用いた講義中の受講者の顔の向きの推定2017

    • 著者名/発表者名
      尾関 孝史,渡邊 栄治
    • 学会等名
      電子情報通信学会2017年総合大会,p. 181
    • 発表場所
      名城大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] A TIME SERIES ANALYSIS OF THE RELATIONSHIP BETWEEN TEACHER’S WRITING ON THE BLACKBOARD AND STUDENT’S NOTETAKING2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ozeki and Eiji Watanabe
    • 学会等名
      International Workshop on Image Electronics and Visual Computing 2017
    • 発表場所
      Danang(Vietnam)
    • 年月日
      2017-02-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] A Measurement Method of Students' Facial Movements in Lectures Using a Haar-like Classifier2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ozeki, Eiji Watanabe and Takeshi Kohama
    • 学会等名
      International Workshop on Advanced Imaging Technology 2017
    • 発表場所
      Penang(Malaysia)
    • 年月日
      2017-01-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] 「決める」会議における参加者の動作の分析 (第2報)2016

    • 著者名/発表者名
      渡邊 栄治, 尾関 孝史、小濱 剛
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告, HCS2016-1 pp.1-6
    • 発表場所
      沖縄産業支援センター(沖縄県那覇市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ブレインストーミングにおける参加者の動作の分析 (第2報)2016

    • 著者名/発表者名
      渡邊 栄治, 尾関 孝史、小濱 剛
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告, ET2016-6, pp.81-86
    • 発表場所
      信州大学長野キャンパス(長野県長野市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 電子ツールを用いた講師の板書と受講者のノーティングに対する時系列解析2016

    • 著者名/発表者名
      尾関 孝史、渡邊 栄治
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告, ET2016-31, pp.55-60
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ビデオ講義を対象とした協同学習における学習者の動作の分析 (第2報)2016

    • 著者名/発表者名
      渡邊 栄治, 尾関 孝史、小濱 剛
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告, ET2016-32, pp.61-66
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ビデオ講義を対象とした学習者のノーティング動作の分析2016

    • 著者名/発表者名
      渡邊 栄治, 尾関 孝史、小濱 剛
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告, HCG2016-C-1-2, pp.66-73
    • 発表場所
      高知市文化プラザかるぽーと(高知県高知市)
    • 年月日
      2016-12-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL :

公開日 : 2016-04-21   更新日 : 2018-12-17  

サービス概要 よくある質問 お知らせ 利用規程

Powered by NII kakenhi