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教学IRと教育ビッグデータを活用した二重機械学習法による学生支援予測モデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K02882
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分09070:教育工学関連
研究機関清泉女学院短期大学

研究代表者

片瀬 拓弥  清泉女学院短期大学, その他部局等, 教授 (70542322)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードラーニング・アナリティクス / 教学IR / GPA / 学校生活満足度 / 予測モデル / 機械学習 / 対AI信頼感尺度 / 心理的AIデバイド / 教師なし機械学習 / 教師あり機械学習 / 線形重回帰モデル / ニューラルネットワークモデル / クラスター中心からの距離 / GPA予測 / 学校生活満足度予測 / 就職 活動支援 / 就職活動支援 / ラーニングアナリティクス / 学生支援 / 予測モデル開発
研究成果の概要

本研究は、ラーニング・アナリティクス、性格特性、教学IRデータを活用し、GPAと学校生活満足度を予測するモデルを開発した。開発手法として、クラスター分析、線形重回帰及びニューラルネットワークを採用した。その結果、線形重回帰モデルの予測率は、(GPA、学校生活満足度)=(0.28,0.31)、ニューラルネットワークモデルの予測率は、(GPA,学校生活満足度)=(0.83,0.48)となった。
一方、コロナ禍により、平常時データの入手が困難となり、計画変更を余儀なくされた。そこで、学生の質的意見に端を発した対AI信頼感尺度と心理的AIデバイドをアセスメントするテストバッテリーの開発を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の意義は、従来のニューラルネットワーク(NN)モデルでブラックボックス化しがちな説明変数において、k-means法のクラスター分析による各クラスター中心からの距離という説明変数を導入した前段処理を活用して「新しいNNモデルの開発手法」を提示したことにある。この方法の利点は、投入変数がいくら増えたとしても、分類されたクラスターは「パターン情報」に集約されることにある。さらに、モデル精度の向上のため、対AI信頼感と心理的AIデバイドを判定する尺度開発を行った。これらの尺度により、AI活用の積極群と消極群を質問紙により判定することが可能となった。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うちオープンアクセス 4件、 査読あり 4件) 学会発表 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Web調査結果の信頼性を向上させる方法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      片瀬拓弥
    • 雑誌名

      清泉女学院短期大学研究紀要

      巻: 40 ページ: 87-96

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 人工知能(AI)に対する信頼感尺度の作成と信頼性・妥当性の検討2021

    • 著者名/発表者名
      片瀬拓弥
    • 雑誌名

      日本教育工学会研究報告集

      巻: 3 ページ: 172-179

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 心理的AIデバイドをアセスメントするテストバッテリーの作成2021

    • 著者名/発表者名
      片瀬拓弥
    • 雑誌名

      日本教育工学会研究報告集

      巻: 4 ページ: 67-72

    • NAID

      130008124606

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] AI予測とテキストマイニング分析による短大生の就職活動支援方法の研究2020

    • 著者名/発表者名
      片瀬 拓弥
    • 雑誌名

      清泉女学院短期大学 研究紀要

      巻: 38 ページ: 12-21

    • NAID

      40022299848

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] AI予測とテキストマイニング分析による短大生の就職活動支援方法の研究2020

    • 著者名/発表者名
      片瀬拓弥
    • 雑誌名

      清泉女学院 短期大学紀要

      巻: 38 ページ: 12-21

    • NAID

      40022299848

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 短大生の就職活動終了時期の予測モデルの開発2019

    • 著者名/発表者名
      片瀬拓弥
    • 雑誌名

      日本教育工学会研究会 報告集

      巻: JSET19-3 ページ: 27-34

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] ラーニング・アナリティクス、性格特性、教学IRデータを活用した GPAと学校生活満足度の予測モデルの開発2018

    • 著者名/発表者名
      片瀬拓弥
    • 雑誌名

      清泉女学院短期大学 研究紀要

      巻: 37 ページ: 1-10

    • NAID

      40021847383

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 短大生の就職活動終了時期の予測モデルの試作2019

    • 著者名/発表者名
      片瀬拓弥
    • 学会等名
      日本教育工学会 第35回大会(名古屋大学)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 清泉女学院リポジトリ

    • URL

      https://seisen-jc.repo.nii.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 清泉女学院リポジトリ 清泉女学院短期大学研究紀要 第37号

    • URL

      http://id.nii.ac.jp/1048/00000487/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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