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授業と学習支援システムを連携した初修プログラミング向けデバッグ学習支援環境の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K20422
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分62030:学習支援システム関連
研究機関常葉大学 (2023)
山陽小野田市立山口東京理科大学 (2019-2022)

研究代表者

山本 頼弥  常葉大学, 経営学部, 講師 (70825116)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワードプログラミング学習支援 / デバッグ学習支援 / 学習支援システム / プログラミング教育
研究開始時の研究の概要

本研究では,初修レベルのプログラミング学習で最初期のデバッグ学習を終えた初学者向けのデバッグ手順の考案とそれを指導する座学と演習を含む授業パッケージおよび演習を支援する学習支援システムから成るデバッグ学習支援環境を構築する.
まずは,次のレベルとなるデバッグ手順を考案し,その手順を指導する授業パッケージと学習支援システムを含むデバッグ学習支援環境を構築する.その後,構築した環境の予備評価を行い,準備が整い次第実授業へ導入し実践的な評価を行う.

研究実績の概要

本研究課題では,初修レベルのプログラミング学習での初学者向けデバッグ手順の検討とそれを指導する座学・演習を含む授業パッケージおよび演習を支援する学習支援システムから成るデバッグ学習支援環境の開発を行っている.2023年度は前年度に計画した通り,学習支援システムの調整や座学・演習内容の調整に取り組んだ.
今年度は所属が変わり,自身が担当になったプログラミング科目で扱う言語がPythonとなった.これまで構築してきた学習支援環境ではJavaを対象としており,Pythonへの追加対応が必要となった.この点を踏まえ,前年度からのタスクである学習支援環境の調整に加え,複数のプログラミング言語に対応したデバッグ学習支援システムを実装するのに適したプラットフォームについての検討対象となっている.以上より,2023年度も学習支援環境の検討・実装を引き続き行ったが,追加検討するものが増え,若干の計画変更が生じた.想定より遅れが出ているが,2024年度も同様に学習支援環境の検討・実装を行い,評価実験の実施を目指す.
また,副次的な成果として,自動テスト環境下における学習活動に関する考察について研究会発表を行った.ここで得られた知見も参考にしながら学習内容の調整を行っていく.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究実績の概要で書いた通り,追加検討項目が生じたものの,前年度からの目標である評価実験を実施できていないことから,やや遅れていると評価している.

今後の研究の推進方策

まずは,学習支援環境の多言語対応を完了させ,様々な言語で学ぶプログラミング初学者に対してデバッグ学習支援環境を提供できるようにする.その上で,年度内に評価実験を行うことを目指す.

報告書

(5件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022 2020

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 自動テスト環境下におけるプログラミング演習での学習活動に関する考察2023

    • 著者名/発表者名
      山本 頼弥 , 岩清水 玲音 , 野口 靖浩 , 小暮 悟 , 山下 浩一 , 小西 達裕
    • 学会等名
      人工知能学会第100回先進的学習科学と工学研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 場当たり的なデバッグを行ってしまう学習者向け体系的デバッグ手順学習支援環境の複数関数を含むプログラムへの対応2023

    • 著者名/発表者名
      山本 頼弥, 野口 靖浩, 小暮 悟, 山下 浩一, 小西 達裕, 伊東 幸宏
    • 学会等名
      人工知能学会第97回先進的学習科学と工学研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [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
      人工知能学会第94回先進的学習科学と工学研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Experimental Design of a Learning Support System for Algorithm Refinement in Novice Debugging2020

    • 著者名/発表者名
      Raiya YAMAMOTO, Yasuhiro NOGUCHI, Satoru KOGURE, Koichi YAMASHITA, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Teaching, Assessment, and Learning for Engineering 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アルゴリズムとコード間の関係に着目したデバッグ活動の学習を支援するシステムに関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      山本頼弥, 野口康浩, 小暮悟, 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

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-12-25  

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