| 研究課題/領域番号 |
19K02973
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分09070:教育工学関連
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| 研究機関 | 高知工科大学 (2021-2022)
神戸大学 (2019-2020) |
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研究代表者 |
佐伯 幸郎 高知工科大学, データ&イノベーション学教室, 准教授 (40549408)
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| 研究分担者 |
福安 直樹 大阪工業大学, 情報科学部, 教授 (60324993)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 情動反応 / プログラミング教育 / 学習支援 / 教育工学 / 講義支援 / コグニティブコンピューティング / プログラミング教育支援 / 理解度の可視化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，大学等の講義におけるプログラミング演習の実施時に担当教員の大きな悩みである演習の進行管理を，課題内容や利用言語，実施者などに依らず定量的な情報をもとに支援する手法について研究を行うものである．従来様々な事前知識が必要であった学習者群の理解度把握を，情動反応と呼ばれる心理状態を用い推定することで把握する．全体の学習理解度を可視化し担当教員に提示することで，演習の進行管理を適切に行うための支援が実現できる．
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| 研究成果の概要 |
本研究は、プログラミング教育を支援するために、リアルタイムに取得する学習者の表情の変化から得られる情動反応を取得し、その変化を理解度と結びつけ、困っている学生（理解度が低い学生）に対しリアルタイムな支援を行うことを目的としたものである。本研究の成果として、まずプログラミングを行っている過程では主にキーボードへの注視と画面注視が交互に行われることが多く、効率的な表情認識を得ることが難しいことが明らかになった。また、欠損することが多い場合でも顔に対し様々な特徴量を計算できるシステムを用いることで、たとえ顔全体が映っていない場合でもあらかじめ定義した値を基に情動反応を取得できる可能性を示している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果の社会的意義として、プログラミング教育に対するリアルタイムな支援を行える可能性があり、最終的には昨今求められているSTEM教育などPCの前で行う学習においては非常に有効性の高い教育支援のツールとなる可能性を秘めている。また、学術的には表情変化・情動反応と理解度に対する一定の教師データを取得することが可能となるため、急速に発展している機械学習との組み合わせにより性能向上が期待できる。
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