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不安定環境下で安定稼動可能な協調型学習支援システムの開発とネパールでの実践活用

研究課題

研究課題/領域番号 20K12104
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62030:学習支援システム関連
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

佐藤 和彦  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90344548)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード協調型学習支援システム / eラーニングシステム / 不安定ネットワーク / 発展途上国 / 教育工学
研究開始時の研究の概要

途上国と先進国の間で広がる一方の情報格差を軽減し、不安定なインフラ環境下でも安定稼動する協調型eラーニングシステムを開発する。従前のアプローチとは異なり、①学校ごとの稼動独立性を向上させること、②ネットワークを介した学校間協調学習環境の環境全体としての稼動可能時間を可視化することの2つを目的とした研究を進める。これまでに無線ネットワークの各ノードに設置し、生存ノード間で情報共有する機能を有したユニット群によるインフラ環境を構築した。この環境下で動作する学校間協調学習システムの完成を目指すとともに、具体的地域としてネパール国の山村の学校間を結ぶシステムを構築し、実環境上での運用・評価を行う。

研究成果の概要

本研究では、不安定なネットワーク環境下でも安定動作可能な協調型学習支援システムの開発を行った。複数のクラスタによるデータベース共有の層と、学習支援システムが使用するRDBMSを二重化して学校ユニットに持たせることで、ネットワークが有効な時はユニット間でコンテンツ共有を実現しつつ、ネットワークが切れている際も学校個々のシステムは稼働を維持できるしくみとして実現した。コロナ禍により2年間メンテナンスが不可能となり、経年劣化などによりユニットが破損する脆弱性が明らかとなった。環境条件の悪い地域で長期稼働させるための物理的な改善が今後必要であることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

地域による教育格差の解消にeラーニングは非常に有効であるが、これらは高速で安定したネットワークを前提としており、発展途上国の過疎地域は安定したネットワーク環境が未整備でeラーニングの恩恵が得られない。これに対し、本研究は不安定なネットワーク環境でも安定稼働する基盤を実現し、それに基づいた学習支援システムを開発した。この技術によってこれまで導入が難しかった過疎地域に適切にeラーニング環境を適用でき、地域による教育格差の解消に貢献できると考える。

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

    (10件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] Tribhuvan University PN Campus(ネパール)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Tribhuvan University PN Campus(ネパール)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Educational Recommendation System Utilizing Learning Styles: A Systematic Literature2023

    • 著者名/発表者名
      Vivat Thongchotchat, Yasuo Kudo, Yoshifumi Okada, Kazuhiko Sato
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 11 ページ: 8988-8999

    • DOI

      10.1109/access.2023.3238417

    • 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] Layer Based Firewall Application for Detection and Mitigation of Flooding Attack on SDN Network2022

    • 著者名/発表者名
      Yubaraj Gautam, Kazuhiko Sato, Bishnu Prasad Gautam
    • 雑誌名

      Journal of Engineering Research and Sciences

      巻: 1 号: 5 ページ: 88-101

    • DOI

      10.55708/js0105010

    • 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] A Proposal of Role-playing Gamification based E-learning to Learn Cyber Security for Saudi Student2021

    • 著者名/発表者名
      Njoud Alsubaiheen, Kazuhiko Sato, Kento Suzuki
    • 雑誌名

      Journal of International Scientific Publications: Educational Alternatives

      巻: 19 ページ: 169-178

    • 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] Recommender System Utilizing Learning Style: Systematic Literature Review2021

    • 著者名/発表者名
      Thongchotchat Vivat、Sato Kazuhiko、Suto Hidetsugu
    • 雑誌名

      Proc. of 2021 6th International Conference on Business and Industrial Research (ICBIR)

      巻: - ページ: 184-187

    • DOI

      10.1109/icbir52339.2021.9465832

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel Firewall Application for Mitigating Flooding Attacks on an SDN Network2021

    • 著者名/発表者名
      Gautam Yubaraj、Sato Kazuhiko、Gautam Bishnu Prasad、Shiratori Norio
    • 雑誌名

      Proc. of 2021 International Conference on Networking and Network Applications (NaNA)

      巻: - ページ: 449-455

    • DOI

      10.1109/nana53684.2021.00084

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ネパール農村部の学校のためのe-ラーニングシステムの改善と安定化2023

    • 著者名/発表者名
      松山 亮太,佐藤 和彦
    • 学会等名
      情報処理学会第85回全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] HELLTAKER game: Traverse hell in search of learning styles2022

    • 著者名/発表者名
      Vivat Thongchotchat, Kazuhiko Sato, Hidetsugu Suto
    • 学会等名
      The Fifth International Conference on Social Science Public Health and Education (SSPHE2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Puzzle game as learning identifier : HELLTAKER use case2022

    • 著者名/発表者名
      Vivat Thongchotchat, Kazuhiko Sato, Hidetsugu Suto
    • 学会等名
      7th International Conference on Business and Industrial Research (ICBIR2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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