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第2初学段階のプログラムロジック構成躓き推定のためのソースフュージョン機構

研究課題

研究課題/領域番号 18K18622
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分9:教育学およびその関連分野
研究機関福島大学

研究代表者

中村 勝一  福島大学, 共生システム理工学類, 准教授 (60364395)

研究分担者 宮寺 庸造  東京学芸大学, 教育学部, 教授 (10190802)
中山 祐貴  早稲田大学, グローバルエデュケーションセンター, 講師(任期付) (80761569)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードプログラムロジック構成 / 躓き推定 / ソースフュージョン機構 / ソースコード間距離 / プログラミング学習支援
研究成果の概要

プログラミング演習における学習者の躓きのうち,第2初学段階の「思い描く処理像をプログラムとして形作る段階での躓き(ロジック構成面の躓き)」は,重要性が指摘されながらも,これまで有効な把握支援方法が確立されて来なかった.本研究では,「学習者によるコンパイル作業の推移」と「ソースコード間の類似度推移」という性質の異なるソース系から,ロジック構成面の躓きを推定し,教授者に提示する新たなメカニズムを提案した.また,分析の過程で,分析戦略を動的に切替える仕組みについて検討した.これにより,コンパイルエラーに表出しないロジック構成面の躓きの把握について,新たな支援の可能性を示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

プログラミング演習において本来重要な要素でありながら,躓き状況把握の負担のために,これまで思うように実施できなかった「プログラム完成の成否に止まらない,各学習者の誤った認識や癖への対応など,踏み込んだ丁寧な指導」への教授リソース傾注を可能とする教育支援充実の意義を有する.

また,「コンパイル作業の推移」と「ソースコード間の距離推移」という性質の異なるソースを同時に活用する分析メカニズムに,教育工学,情報科学,認知科学に及ぶ分野融合的アプローチで挑戦する本研究は,従来とは違うレベルでの知見積み上げを可能とし,教育工学研究の新たな可能性を提示する意義を有する.

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] プログラミング演習授業におけるAI手法を用いた学習状況自動推定システム2020

    • 著者名/発表者名
      川口翔大,佐藤克己,大沼亮,中山祐貴,中村勝一,宮寺庸造
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 119 (468) ページ: 141-146

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Combined Analysis of Compilation History and Transition in Similarity between Source Codes for Detecting Stumbling in Construction of Program Logic2019

    • 著者名/発表者名
      Junichi Tachibana, Ryo Onuma, Hiroki Nakayama, Hiroaki Kaminaga, Youzou Miyadera, Shoichi Nakamura
    • 雑誌名

      Proc. IEEE Conference on e-Learning, e-Management & e-Services

      巻: - ページ: 20-24

    • DOI

      10.1109/ic3e47558.2019.8971784

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Training Data Creation Support Environment for Estimating Programming Learning Situations2019

    • 著者名/発表者名
      Shota Kawaguchi, Tadashi Nishikawa, Yoshiki Sato, Ryo Onuma, Hiroki Nakayama, Shoichi Nakamura, Youzou Miyadera
    • 雑誌名

      Proc. 18th International Conference on Information Technology Based Higher Education and Training

      巻: - ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/ithet46829.2019.8937339

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] コンパイルエラーに表出しないプログラムロジック構成躓き推定のためのソースコード間の距離推移分析2019

    • 著者名/発表者名
      立花隼一, 中山祐貴, 大沼亮, 神長裕明, 宮寺庸造, 中村勝一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 119 (276) ページ: 5-10

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 学習状況推定時における教師データ作成のためのプログラミング演習環境2019

    • 著者名/発表者名
      川口翔大, 西川直志, 佐藤克己, 大沼亮, 中山祐貴, 中村勝一, 宮寺庸造
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 119 (105) ページ: 25-30

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Machine Learning Model for Analyzing Learning Situations in Programming Learning2018

    • 著者名/発表者名
      Shota Kawaguchi, Yoshiki Sato, Hiroki Nakayama, Ryo Onuma, Shoichi Nakamura, Youzou Miyadera
    • 雑誌名

      Proc. 2018 IEEE Conference on Big Data and Analytics

      巻: - ページ: 74-79

    • DOI

      10.1109/icbdaa.2018.8629776

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ソースコード編集履歴に基づく学習状況推定のための機械学習モデルの開発2018

    • 著者名/発表者名
      川口翔大,佐藤克己,中山祐貴,中村勝一,宮寺庸造
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 技術研究報告

      巻: 118 (131) ページ: 47-52

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] プログラミング学習状況推定のための教師データ作成支援システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      川口翔大, 西川直志, 佐藤克己, 大沼亮, 中山祐貴, 中村勝一, 宮寺庸造
    • 学会等名
      日本情報科教育学会 第12回全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] プログラムロジック構成躓き推定のためのコンパイル履歴とソースコード間類似度のハイブリッド分析2019

    • 著者名/発表者名
      立花隼一, 中山祐貴, 大沼亮, 神長裕明, 宮寺庸造, 中村勝一
    • 学会等名
      第44回教育システム情報学会全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] コンパイル履歴とソースコード間類似度の分析に基づくプログラムロジック構成躓き推定手法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      立花隼一,中山祐貴,大沼亮,神長裕明,宮寺庸造,中村勝一
    • 学会等名
      情報処理学会 東北支部研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] プログラミング学習状況推定のための機械学習を用いたソースコード編集履歴分析2018

    • 著者名/発表者名
      川口翔大,佐藤克己,中山祐貴,中村勝一,宮寺庸造
    • 学会等名
      日本情報科教育学会 第11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: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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