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授業理解度100%を目指す理解度の即時把握・分析システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K03193
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
研究機関甲子園大学 (2022-2023)
甲子園短期大学 (2020-2021)

研究代表者

樋口 勝一  甲子園大学, 心理学部, 教授 (10411852)

研究分担者 久米 健次  奈良女子大学, その他部局等, 名誉教授 (10107344)
小無 啓司  大手前大学, 現代社会学部, 非常勤講師 (20161953)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード授業 / 理解度 / やる気度 / 集中力 / 減衰曲線 / 予測 / 出席率 / 関心 / 人気曲線 / 理科教育 / 理解度計測 / 拡張現実 / 多変量解析 / 特異スペクトル解析 / 授業改善 / 理解度予測 / 深層学習 / DL / AI
研究開始時の研究の概要

授業中の学生の理解度の微妙な変化をいち早くキャッチし、学生の学習データと社会現象の類似性からDLを使用して、変化の奥に潜む関数型を見つける。
そのための深層学習(以下DLと略記)用PCの設計・製作と稼働実験、解析プログラムの開発をする。
この手順を繰り返し教科書・問題集・解析ハード・解析ソフトを改善し、落ちこぼれ0の講義システム作成の目標に向かって研究を進める。

研究成果の概要

学生の集団のやる気度は、自然現象などから推定される時間依存の原子崩壊の減衰関数に当てはまると仮定した。やる気度を予想する減衰関数(ここでは予想式)を導出した。さらに、予想式を6クラスの実測値と比較した。おおまかな流れは一致していることを
確かめた。今回の仮定である減衰関数による近似と線形近似との有効性の比較も行い、減衰関数の方が有効であると結論付けた。最終的に本研究では、「受講ク
ラスの第1回やる気度を入力すれば第2回以降のやる気度を予想する数式を導出できる」方法を開発できた。一方、減衰曲線などの曲線についても分析を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大学生の授業における集中力(本研究ではやる気度)を予測式を発見することで、教員が自身の授業におけるクラス全体の集中力を予測することができて、即時性のある授業改善等を行うことが可能となる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Changes in Students' Motivation to Study and Their Predictions -Verification of Similarity to Radioactive Decay of Atoms for Changes in Motivation and These Predictive Equations -2024

    • 著者名/発表者名
      Katsuichi Higuchi, Hiroshi Konashi, Kenji Kume
    • 雑誌名

      IIAI Letters on Informatics and Interdisciplinary Research

      巻: 5

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 「やる気度」予想式の再現性の検証2024

    • 著者名/発表者名
      樋口勝一、久米健次、小無啓司
    • 雑誌名

      甲子園大学紀要

      巻: 51 ページ: 27-32

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] やる気度チェックシートによる授業の集中力予測2023

    • 著者名/発表者名
      樋口勝一、久米健次、小無啓司
    • 雑誌名

      甲子園大学紀要

      巻: 50 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Frequency-Weighted Singular Spectrum Analysis for Time Series2022

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kume, Hiroshi Konashi, Katsuichi Higuchi
    • 雑誌名

      Advances in Data Science and Adaptive Analysis

      巻: 40-2

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 授業実施回と出席率の関係~3つの授業科目を事例として~2022

    • 著者名/発表者名
      樋口勝一,小無啓司,久米健次
    • 雑誌名

      甲子園短期大学紀要

      巻: 40 ページ: 11-18

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 学生の出席状況と授業評価の関係2021

    • 著者名/発表者名
      樋口勝一
    • 雑誌名

      甲子園短期大学紀要

      巻: 39 ページ: 7-13

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Changes in Students' Motivation to Study and Their Predictions -Verification of Similarity to Radioactive Decay of Atoms for Changes in Motivation and These Predictive Equations -2023

    • 著者名/発表者名
      Katsuichi Higuchi, Hiroshi Konashi, Kenji Kume
    • 学会等名
      IIAI-winter(高度応用情報学の国際会議)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Where are Dropouters?2022

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kume, Hiroshi Konashi, Katsuichi Higuchi
    • 学会等名
      IIAI
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] やる気度チェックシートによる集中力予測曲線の作成 ― 自然現象と同様の微分方程式から ―2022

    • 著者名/発表者名
      樋口勝一、久米健次、小無啓司
    • 学会等名
      MJIR
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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