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リアルタイムラーニングアナリティクスによる授業態度・理解度の分析と可視化

研究課題

研究課題/領域番号 20K03078
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
研究機関神奈川工科大学

研究代表者

田中 哲雄  神奈川工科大学, 情報学部, 教授 (90727984)

研究分担者 松本 一教  神奈川工科大学, 情報学部, 教授 (40350673)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードラーニングアナリティクス / 授業支援 / 穴埋め教材 / 学修行動ログ / プログラミング演習 / 音読 / 講義支援 / 演習支援 / 学習行動ログ / 理解度 / 躓き / 学習行動
研究開始時の研究の概要

授業中の学生の学習行動を分析・可視化するリアルタイムラーニングアナリティクスへの関心が高まっている.本研究では,アクティブとは言えない学生を含む全学生を対象として,授業中の学習行動を分析し授業態度等を可視化してタイムリーに教員に提示する方法を確立する.そのために,PDF文書から生成した穴埋め式のデジタル教材を用いる.これにより,学生はシステムとのインタラクションを強制されることになり,これまで収集することができなかったアクティブとは言えない学生の学習行動ログが取得可能となる.この学習行動ログを分析してリアルタイムに教員に提示することにより,教員はタイムリーに適切なアクションを取ることができる.

研究成果の概要

教員が授業中の学生の授業態度や理解度を把握することを目的として,講義形式の授業を支援する穴埋め式ワークブックと演習形式の授業を支援するプログラミング演習システムを開発した.
穴埋め式ワークブックにより,学生はシステムとのインタラクションを強制されることになり,アクティブでない学生を含めその学習行動ログを収集することができる。これを実際の授業に適用し,目的を達成できたことを確認した.
プログラミング演習システムは,プログラミング時の操作ログを蓄積し,教員向けにクラス全体の進捗状況と学生ごとの進捗を提示する.これを実際の授業に適用し,学生のコーディング状況を把握できることを確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

学校教育において,アクティブとは言えない学生についても授業に集中しているのか,ただ教材の該当ページを開いているだけなのか,多くの学生がどこで躓いているのかなどをリアルタイムに把握し,教員が状況に合わせて適切なアクションを取ることができるようになる.また学術的には,ラーニングアナリティクスにおける分析対象をアクティブではない学生の授業中の詳細データにまで広げることになり,本分野の発展に寄与する.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Basic study on the effectiveness of reading aloud in learning programming languages2023

    • 著者名/発表者名
      Mari Ueda, Hideo Kasuga and Tetsuo Tanaka
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 44 号: 1 ページ: 33-35

    • DOI

      10.1250/ast.44.33

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
    • 年月日
      2023-01-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a Programming Learning Support System with Functions for Switching Display Language and for Showing Students' Learning Status to Teachers2023

    • 著者名/発表者名
      Ryo Tokimatsu, Naoya Kamita, Tetsuo Tanaka, Kazunori Matsumoto
    • 雑誌名

      International Journal of Learning Technologies and Learning Environments

      巻: 採録決定

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 穴埋め式ワークブックの学習行動ログからの学生の授業態度抽出2021

    • 著者名/発表者名
      [4]安部 功亮,田中 哲雄,松本 一教
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 141 号: 12 ページ: 1437-1443

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.141.1437

    • NAID

      130008123445

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2021-12-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ealing with Stumbling in C Language Programming Using Visual Programming Environment2020

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Abe, Yuki Fukawa, Tetsuo Tanaka
    • 雑誌名

      International Journal of Learning Technologies and Learning Environments

      巻: 3 ページ: 35-50

    • 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
  • [学会発表] Programming Exercise System to Ascertain Students’ Coding Status2023

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Tanaka, Mari Ueda, Hideo Kasuga, Kazunori Matsumoto
    • 学会等名
      11th International Conference on Information and Education Technology (ICIET 2023)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プログラミング演習システムの開発と実授業での実践2023

    • 著者名/発表者名
      田中哲雄,上田麻理,宮崎剛
    • 学会等名
      電子情報通信学会 教育工学研究会 ET2022-91
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Prototype of Programming Exercise Support System Able to Visualize Coding Status2022

    • 著者名/発表者名
      Atsutoshi Satoh, Tetsuo Tanaka
    • 学会等名
      11th International Congress on Advanced Applied Informatics (IIAI AAI 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Proposal of Programming Learning System with Reading Aloud “ONDOKU”2022

    • 著者名/発表者名
      Mari Ueda, Nobuyuki Ishida, Kodai Odagiri, Hideo Kasuga, Tetsuo Tanaka
    • 学会等名
      11th International Congress on Advanced Applied Informatics (IIAI AAI 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 音読を用いたプログラミング学習支援システムの試作2022

    • 著者名/発表者名
      上田麻理,小田切空大,春日秀雄,田中哲雄
    • 学会等名
      電気学会情報システム研究会 IS-22-29
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] プログラミング学習における音読の有効性に関する検討-その22022

    • 著者名/発表者名
      上田 麻理,春日 秀雄,小田桐 空大,田中 哲雄
    • 学会等名
      日本音響学会2022年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] プログラミング学習における音読の有効性に関する検討-その12022

    • 著者名/発表者名
      上田 麻理,小田桐 空大,春日 秀雄,田中 哲雄
    • 学会等名
      日本音響学会2022年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 音読を用いたプログラミング学習システムの提案2022

    • 著者名/発表者名
      上田麻理,石田伸幸,小田桐空大,春日秀雄,田中哲雄
    • 学会等名
      情報処理学会第84回全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] コーディング状態を可視化するプログラミング演習支援システムの提案2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤淳俊,田中哲雄
    • 学会等名
      令和4年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Prototyping and Evaluation of Programming Learning Support System with Function for Switching Display Language2021

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kamita, Tetsuo Tanaka
    • 学会等名
      10th International Congress on Advanced Applied Informatics
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 表示言語を切り替え可能なプログラミング学習支援システムの提案2021

    • 著者名/発表者名
      上田尚弥,田中哲雄
    • 学会等名
      電気学会情報システム研究会 IS-21-013
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Learning Attitude Analysis based on Operation Logs of Fill-in Workbook System2020

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Abe, Tetsuo Tanaka, Kazunori Matsumoto
    • 学会等名
      IIAI 9th International Congress on Advanced Applied Informatics (IIAI AAI)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PROTOTYPING A RETROSPECTIVE REVIEW SUPPORT FUNCTION FOR A FILL-IN WORKBOOK SYSTEM2020

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Abe, Tetsuo Tanaka, Kazunori Matsumoto
    • 学会等名
      17th International Conference on Cognition and Exploratory Learning in Digital Age (CELDA 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] Development of Fill-in Workbook System to Visualize Learning Attitude. In: Ifenthaler, D., Isaias, P., Sampson, D.G. (eds) Orchestration of Learning Environments in the Digital World. Cognition and Exploratory Learning in the Digital Age2022

    • 著者名/発表者名
      Abe, K., Tanaka, T., Matsumoto, K.
    • 総ページ数
      18
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9783030909437
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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