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プログラム挙動可視化ツールTEDViT普及のためのモデル授業・教材ライブラリ開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K11567
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62030:学習支援システム関連
研究機関静岡大学

研究代表者

伊東 幸宏  静岡大学, 情報学部, 名誉教授 (20193526)

研究分担者 小西 達裕  静岡大学, 情報学部, 教授 (30234800)
小暮 悟  静岡大学, 情報学部, 准教授 (40359758)
野口 靖浩  静岡大学, 情報学部, 准教授 (50536919)
山下 浩一  常葉大学, 経営学部, 准教授 (30340110)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード学習支援システム / プログラミング教育 / 視覚化 / 教材開発 / オーサリングシステム / 学習教育支援システム / 可視化
研究成果の概要

(1)「動的データ構造」「オブジェクト指向型言語」「アルゴリズムの段階的詳細化」「情報セキュリティ学習」など多様な学習対象・学習方法について、我々が先行研究で開発したプログラム挙動可視化ツールTEDViTを導入したモデル授業計画を設計し、それぞれの授業計画に沿ったシステムの機能拡張を行った。(2)以上の成果をもとにモデル授業を実践するとともに、教材データライブラリを構築した。(3)一般教員が挙動の「見せ方」を容易にカスタマイズできるオーサリングシステムを開発した。(4)以上の成果について、実授業や模擬授業環境における実験的評価を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

学術的意義としては、プログラムの挙動を可視化するシステムは他にも数多く開発されているが、学習対象毎に注意深く設計された「見せ方」を授業担当教員がカスタマイズできるシステムは他に類例がない。
社会的意義としては、これまで先進的技術に基づく多くのプログラミング学習支援システムが開発されているが、ほとんどが論文発表のための小規模な実験を行うにとどまっており、本研究のように開発したシステムの普及をめざして、システムを導入した授業を多様なテーマで実践し、かつ授業の方法論やオーサリングツールなどの各種教育資源を整備している研究は社会的価値が高い。

報告書

(5件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 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

    (15件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] GUI Based System for Effortless Program Visualization Creation Using Time Series Information2021

    • 著者名/発表者名
      Koichi YAMASHITA, Miyu SUZUKI, Satoru KOGURE, Yasuhiro NOGUCHI, Raiya YAMAMOTO, Tatsuhiro KONISHI and Yukihiro ITOH
    • 雑誌名

      Proceedings of ICCE2021

      巻: 1 ページ: 579-588

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Mapping Function between Variable Value and Object Properties for Program Behavior Visualization Tool TEDViT2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki SOMA, Satoru KOGURE, Yasuhiro NOGUCHI, Koichi YAMASHITA, Raiya YAMAMOTO, Tatsuhiro KONISHI and Yukihiro ITOH
    • 雑誌名

      WIPP Proceedings of ICCE2021

      巻: 1 ページ: 694-696

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Learning Support System for Understanding Pointers Based on Pair of Program Visualizations and Classroom Practices2020

    • 著者名/発表者名
      Koichi YAMASHITA, Keisuke SAKATA, Satoru KOGURE, Yasuhiro NOGUCHI, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
    • 雑誌名

      Proceedings of ICCE2020

      巻: - ページ: 658-663

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Design of a Learning Support System for Algorithm Refinement in Debugging Learning for Novice Programming Learners2020

    • 著者名/発表者名
      Raiya YAMAMOTO, Yasuhiro NOGUCHI, Satoru KOGURE, Koichi YAMAMOTO, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
    • 雑誌名

      Proceedings of TALE2020

      巻: - ページ: 340-343

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of Programming Learning Support System to Object-Oriented Language2019

    • 著者名/発表者名
      Satoru KOGURE, Kento OGASAWARA, Koichi YAMASHITA, Yasuhiro NOGUCHI, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
    • 雑誌名

      Proceedings of ICCE2019

      巻: - ページ: 348-350

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extending Program Visualization System Based on Teacher’s Intent of Instruction to Support Learning Dynamic Data Structures2019

    • 著者名/発表者名
      Koichi YAMASHITA, Yuta HIRAMATSU, Satoru KOGURE, Yasuhiro NOGUCHI, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
    • 雑誌名

      Proceedings of ICCE2019

      巻: - ページ: 354-356

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Learning Support System for Understanding Pointers in C Language Based on Program Behavior Visualization2018

    • 著者名/発表者名
      Satoru KOGURE, Yun YE, Koichi YAMASHITA, Yasuhiro NOGUCHI, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
    • 雑誌名

      Proceedings of ICCE2018

      巻: 1 ページ: 355-357

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Learning Support System for Visualizing Behaviors of Students’ Programs Based on Teachers’ Intents of Instruction2018

    • 著者名/発表者名
      Koichi YAMASHITA, Daiki TEZUKA, Satoru KOGURE, Yasuhiro NOGUCHI, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
    • 雑誌名

      Proceedings of ICCE2018

      巻: 1 ページ: 761-766

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 段階型拡張PADに基づくアルゴリズム学習に対応したTEDViTの開発2022

    • 著者名/発表者名
      相馬 洸希, 小暮 悟, 野口 靖浩, 山下 浩一, 山本 頼弥, 小西 達裕, 伊東 幸宏
    • 学会等名
      人工知能学会 先進的学習科学と工学研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] オブジェクト指向言語に対応したプログラム挙動視覚化システムTEDViTの開発2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木 友佑, 小暮 悟, 野口 靖浩, 山下 浩一, 小西 達裕, 伊東 幸宏
    • 学会等名
      電子情報通信学会 教育工学研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] プログラム挙動視覚化ツールTEDViT におけるオブジェクトプロパティへの変数値写像機能の構築2021

    • 著者名/発表者名
      相馬 洸希, 小暮 悟, 野口 靖浩, 山下 浩一, 山本 頼弥, 小西 達裕, 伊東 幸宏
    • 学会等名
      教育システム情報学会第46回全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] プログラム挙動視覚化システムTEDViTの雛型提示型演習への対応2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 友佑, 小暮 悟, 野口 靖浩, 山下 浩一, 山本 頼弥, 小西 達裕, 伊東 幸宏
    • 学会等名
      人工知能学会 第91回 先進的学習科学と工学研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] プログラム挙動視覚化システムTEDViTの発見学習利用と視覚化ルール自動生成機構の構築2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木 友佑, 小暮 悟, 野口 靖浩, 山下 浩一, 小西 達裕, 伊東 幸宏
    • 学会等名
      人工知能学会 第88回 先進的学習科学と工学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Testabilityに基づくプログラム設計学習支援システムの構築と教育実践2019

    • 著者名/発表者名
      伊原 大貴, 野口 靖浩, 小暮 悟, 山下 浩一, 小西 達裕, 伊東 幸宏
    • 学会等名
      電子情報通信学会, 教育工学研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] プログラミング演習中の学習者の行動分析に基づく課題依存型行き詰まり検出器の試作2018

    • 著者名/発表者名
      小暮 悟, 木下 恭輔, 山下 浩一, 野口 靖浩, 小西 達裕, 伊東 幸宏
    • 学会等名
      人工知能学会 第32回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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