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4フェーズチェックによるアルゴリズム/プログラミング学習・教育支援環境の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17300265
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 教育工学
研究機関静岡大学

研究代表者

伊東 幸宏  静岡大学, 創造科学技術大学院・情報学部, 教授 (20193526)

研究分担者 小西 達裕  静岡大学, 情報学部, 准教授 (30234800)
祓川 友宏  静岡大学, 情報学部, 准教授 (90324326)
小暮 悟  静岡大学, 情報学部, 助教 (40359758)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
12,040千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 1,140千円)
2007年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2006年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2005年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
キーワードアルゴリズム学習 / プログラム学習 / 学習・教育支援 / セルフチェック / インターネット / 学習・支援
研究概要

[1]以下のコンポーネントを構築・拡張し、これらを組み合わせてネットワーク上で動作する総合学習支援環境を構築した。
アルゴリズムエディタ
・これまでに開発したアルゴリズムエディタをユーザビリティの観点からチェックし、初学者でも容易に使えるように改善した。
・アルゴリズム記述用の語彙セットを出題者が問題に合わせて自由に設定し、それを用いてアルゴリズムを記述できる機能を設計・実装した。
アルゴリズムコンパイラ
・出題者が定義した語彙セットを用いて記述されたアルゴリズムにも対応できるように拡張した。
アルゴリズム-ソースコード照合機構
・照合機構の処理速度の向上をはかるため、照合アルゴリズムを見直し、処理時間短縮のためのヒューリスティックスを埋め込んで高速化した。
・アルゴリズム記述中に評価対象外部分を指定可能とし、指定部分を除いて照合を行えるように照合機構を拡張した。
照合結果ビューア
・照合結果ビューアに必要な基本機能を実装し、さらにユーザビリティの向上のための改善を行った。
教育用プログラム品質保証ツール
・市販されている組み込み用コード品質検証ツールと初等教育に必要なチェック項目との乖離を埋めるために、教師が必要なチェック項目とチェック結果に応じたコメントを指定するツールを開発した。またツールによる指摘事項を初学者である学習者に理解しやすく提示するためのフィルタを設計し、実装した。
[2]以下のシステム評価を行った。
・アルゴリズムエディタでアルゴリズムを記述させ、アルゴリズムコンパイラで実行ファイルを生成し、動作確認を行ってからソースコードを記述するという流れを一部授業で実践し、学習者の反応や作業手順を観測し、本方式の有効性を評価した。
・大学における初等・中東プログラミング教育の担当教員(複数)を被験者として、評価支援システムの利用テストを行ない、採点支援効果を確認した。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (15件)

  • [雑誌論文] 抽象的データ構造を含むアルゴリズム表現に基づくプログラム評価支援システムの構築"2007

    • 著者名/発表者名
      鈴木浩之, 小西達裕, 伊東幸宏
    • 雑誌名

      教育システム情報学会誌 Vol.24,No.3

      ページ: 167-186

    • NAID

      130007957456

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automated evaliation of Learner's Programs by comparing with a stand and algorithm that has some vague specifications2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Katoh, H. Suzuki, T. Konishi, Y. Itoh
    • 雑誌名

      ICCE2007, Supplementary Proceedings: Poster

      ページ: 47-48

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three Phase Self-Reviewing System for Algorithm and Programming Learners", in"KnowledgeManagement for Educational Innovation"2007

    • 著者名/発表者名
      T. Haraikawa, Y. Itoh T. Konishi, H. Suzuki,
    • 雑誌名

      Knowledge Management for Educational Innovation"(A. Tatnall, T. Okamoto and A. Visscher eds.)

      ページ: 203-210

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A system assisting a teacher in evaluating learner's programs based on algorithm representations represented by using abstract data structures (in Japanese)2007

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki, Suzuki, Tatsuhiro, Konishi, Yukihiro, Itoh
    • 雑誌名

      Transactions of Japanese Society for Information and Systems in Education Vol.24, No.3

      ページ: 167-186

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Automated evaliation of Learner's Programs by comparing with a standard algorithm that has some vague specifications2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Katoh, H. Suzuki, T. Konishi, Y. Itoh
    • 雑誌名

      ICCE2007,Supplementary Proceedings : Poster

      ページ: 47-48

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Three Phase Self-Reviewing System for Algorithm and Programming Learners2007

    • 著者名/発表者名
      T. Konishi, H. Suzuki, T. Haraikawa, Y. Itoh
    • 雑誌名

      Knowledge Management for Educational Innovation", (A.Tatnall), (T.Okamoto) and (A.Visscher eds.) (Springer Verlag)

      ページ: 203-210

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 抽象的データ構造を含むアルゴリズム表現に基づくプログラム評価支援システムの構築2007

    • 著者名/発表者名
      鈴木 浩之, 小西 達裕, 伊東 幸宏
    • 雑誌名

      教育システム情報学会誌 Vol.24,No.3

      ページ: 167-186

    • NAID

      130007957456

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automated evaliation of Learner's Programs by comparing with a stand ard algorithm that has some vague specifications2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Katoh, H.Suzuki, T.Konishi, Y.Itoh
    • 雑誌名

      ICCE2007, Supplementary Proceedings :Poster

      ページ: 47-48

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three Phase Self-Reviewing System for Algorithm and Programming Learners2007

    • 著者名/発表者名
      T.Konishi, Hsuzuki, T.Haraikawa, Y.Itoh
    • 雑誌名

      ITEM2006 Conference Book

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] プログラムの問題領域上での動作説明を行う学習支援システムにおけるモニタリング処理への対応2007

    • 著者名/発表者名
      相澤直人, 安間文彦, 小暮悟, 小西達裕, 伊東幸宏
    • 雑誌名

      人工知能学会研究会資料 SIG-ALST A603

      ページ: 41-46

    • NAID

      40015391870

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 抽象的データ構造を用いたアルゴリズム表現に基づくプログラム評価システムの実用性評価2006

    • 著者名/発表者名
      鈴木浩之, 小西達裕, 伊東幸宏
    • 雑誌名

      教育システム情報学会研究報告 Vol.21,no.3

      ページ: 25-30

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] プログラムの問題領域での動作説明を行う学習支援システムにおけるモニタリング処理への対応2006

    • 著者名/発表者名
      相澤直人, 安間文彦, 小暮悟, 小西達裕, 伊東幸宏
    • 雑誌名

      教育システム情報学会 JSiSE2006 第31回全国大会

      ページ: 435-436

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] AN EDUCATIONAL SYSTEM GENERATING EXPLANATIONS OF PROGRAMS ON THE TWO-DIMENSIONAL SPACE WORLD2005

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Anma, Satoru Kogure, Tatsuhiro Konishi, Yukihiro Itoh
    • 雑誌名

      Cognition and Exploratory Learning in Digital Age (CELDA 2005)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] プログラミング言語学習を意識させないアルゴリズム作成・テスト環境の構築2005

    • 著者名/発表者名
      新村晃示, 鈴木浩之, 稲垣文雄, 伊藤大輔, 小西達裕, 伊東幸宏
    • 雑誌名

      教育システム情報学会研究報告 Vol.19, no.5 (2005-01)

      ページ: 63-70

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] プログラムの問題領域での動作説明を行う学習支援システムの対象世界モデルの拡張〜抽象データ構造を含む問題を扱うためのモデルの構築〜2005

    • 著者名/発表者名
      加藤友規, 安間文彦, 小西達裕, 伊東幸宏
    • 雑誌名

      人工知能学会先進的学習科学と工学研究会(SIG-ALST) SIG-ALST-A502

      ページ: 53-58

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 抽象的データ構造を含むプログラムの半自動評価システムの実用性評価2005

    • 著者名/発表者名
      鈴木浩之, 小暮悟, 小西達裕, 伊東幸宏
    • 雑誌名

      教育システム情報学会30周年記念全国大会講演論文集 Aug.25-27

      ページ: 209-210

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] プログラムの動作説明を行なう学習支援システムの拡張〜ポインタを用いたデータ構造への対応〜2008

    • 著者名/発表者名
      河合俊和, 小暮悟, 小西達裕, 伊東幸宏
    • 学会等名
      教育システム情報学会H19年度第6回研究会
    • 発表場所
      静岡県浜松市
    • 年月日
      2008-03-15
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Extension of the educational system that can generate explanation of programs -A method to handle programs in which pointers are used-2008

    • 著者名/発表者名
      T. Kawai, S. Kogure, T. Konishi, Y. Itoh
    • 学会等名
      JSiSE Research Report
    • 発表場所
      Shizuoka. (in Japanese)
    • 年月日
      2008-03-15
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] プログラム半自動評価システムの実用性向上のための抜粋評価の導入2007

    • 著者名/発表者名
      加藤悠輔, 鈴木浩之, 小暮悟, 小西達裕, 伊東 幸宏
    • 学会等名
      教育システム情報学会 第32回全国大会
    • 発表場所
      長野県長野市
    • 年月日
      2007-09-13
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Automated evaluation of learner's programs by comparing with a standard algorithm that has some ambiguous specifications2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Kato, H. Suzuki, S. Kogure, T. Konishi Y. Itoh
    • 学会等名
      The 32nd annual conference of Japanese Society for Information and Systems in Education
    • 発表場所
      Nagano (in Japanese)
    • 年月日
      2007-09-13
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] プログラム半自動評価システムの実用性向上のための抜粋評価の導入2007

    • 著者名/発表者名
      加藤 悠輔, 鈴木 浩之, 小暮 悟, 小西 達裕, 伊東 幸宏
    • 学会等名
      教育システム情報学会JSiSE2007第32回全国大会
    • 発表場所
      信州大学
    • 年月日
      2007-09-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] プログラムの問題領域上での動作説明を行う学習支援システムにおけるモニタリング処理への応用2007

    • 著者名/発表者名
      相澤直人, 安間文彦, 小暮悟, 小西達裕, 伊東幸宏
    • 学会等名
      第49回 人工知能学会先進的学習科学と工学研究会
    • 発表場所
      和歌山県田辺市
    • 年月日
      2007-03-18
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Extension of an educational system of programming for generating domain-oriented explanation of monitoring process2007

    • 著者名/発表者名
      N. Aizawa, F. Anma, S. Kogure, T. Konishi, Y. Itoh
    • 学会等名
      JSAI Research Report, SIG-ALST-A603
    • 発表場所
      Wakayama(in Japanese)
    • 年月日
      2007-03-18
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 抽象的データ構造を用いたアルゴリズム表現に基づくプログラム評価システムの実用性評価2006

    • 著者名/発表者名
      鈴木浩之, 小西達裕, 伊東幸宏:
    • 学会等名
      教育システム情報学会H18年度第3回研究会
    • 発表場所
      東京都新宿区
    • 年月日
      2006-09-15
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Experimental evaluation of a system that evaluates learners' programs based on algorithm representations2006

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki, T. Konishi, Y.Itoh
    • 学会等名
      JSiSE Research Report
    • 発表場所
      Tokyo (in Japanese)
    • 年月日
      2006-09-15
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] プログラムの問題領域での動作説明を行う学習支援システムにおけるモニタリング処理への対応2006

    • 著者名/発表者名
      相澤直人, 安間文彦, 小暮悟, 小西達裕, 伊東幸宏
    • 学会等名
      教育システム情報学会 第31回全国大会
    • 発表場所
      大阪府大阪市
    • 年月日
      2006-08-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Extension of programming learning-support system with the generating domain-oriented explanation for adaptation of monitor2006

    • 著者名/発表者名
      N. Aizawa, F. Anma, S. Kogure, T. Konishi Y. Itoh
    • 学会等名
      The 31st annual conference of Japanese Society for Information and Systems in Education
    • 発表場所
      Osaka (in Japanese)
    • 年月日
      2006-08-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] プログラムの問題領域での動作説明を行う学習支援システムの対象世界モデルの拡張〜抽象データ構造を含む問題を扱うためのモデルの構築〜2005

    • 著者名/発表者名
      加藤友規, 安間文彦, 小西達裕, 伊東幸宏
    • 学会等名
      第45回 人工知能学会先進的学習科学と工学研究会
    • 発表場所
      兵庫県神戸市
    • 年月日
      2005-11-05
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Extension of the world model of the educational system that can generate domain-oriented explanation-a method to handle abstract data structures -2005

    • 著者名/発表者名
      T. Kato, F. Anma, T. Konishi, Y. Itoh
    • 学会等名
      JSAI Research Report, SIG-ALST-A502
    • 発表場所
      Hyogo, (in Japanese)
    • 年月日
      2005-11-05
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 抽象的データ構造を含むプログラムの半自動評価システムの実用性評価2005

    • 著者名/発表者名
      鈴木浩之, 小暮悟, 小西達裕, 伊東幸宏
    • 学会等名
      教育システム情報学会30周年記念全国大会
    • 発表場所
      石川県金沢市
    • 年月日
      2005-08-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Usefulness of a semi-automatic evaluation system matching learners' programs with an algorithm including abstract data structures2005

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki, S. Kogure, T. Konishi, Y. Itoh
    • 学会等名
      The 31st annual conference of Japanese Society for Information and Systems in Education
    • 発表場所
      Ishikawa (in Japanese)
    • 年月日
      2005-08-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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