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学習者のコミュニケーション活動を取り入れた適応学習支援システムの提案

研究課題

研究課題/領域番号 20K14101
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分09070:教育工学関連
研究機関立命館大学 (2023)
同志社大学 (2020-2022)

研究代表者

槇原 絵里奈  立命館大学, 情報理工学部, 講師 (90822875)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードプログラミング教育 / 適応学習 / コミュニケーション活動 / 行動分析 / プログラミング演習 / 自動化 / 個別最適化 / プログラミング行動 / ソフトウェア開発教育 / プログラミング学習 / ソフトウェア工学教育
研究開始時の研究の概要

各学習者の理解度に応じ適切な学習コンテンツを提供する適応学習に近年注目が集まっている。しかしながら、適応学習における理解度は主にコンピュータ上での操作履歴・学習履歴から分析・測定されるため、学習者間で行われたコミュニケーションや教授者とのディスカッションといったインタラクション情報は考慮されていなかった。本研究ではインタラクション情報が学習者の理解度に与える影響を調査・検証する。具体的には、学習者の位置情報及びツールの機能を通して行われたインタラクションの情報を、従来の学習履歴と組み合わせることで、学習者の理解度をより適切に推定し、質の高い教育コンテンツの提供を目指す。

研究成果の概要

適応学習とは、各学習者の理解度に応じて、最適な学習コンテンツを自動で提供する学習形態を指す。学習者の理解度を計測する際、既存研究では学習者のテストの成績や出席率など、システム上に登録されたデータから理解度を計測するが、高等教育機関において実施されるプログラミング演習の多くでは、学習者は演習の際自由に動き、学習者同士や教員と相談しながら課題のプログラムやプログラミングについて理解を深めていく。そこで本研究では、学習者の他者とのコミュニケーション活動を分析することで、適応学習における学習者の理解度測定への導入や精度向上を検討した。調査の結果、学生による行動の違いや傾向を計測した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ソフトウェアの社会的需要の高まりからプログラミング教育に注目が集まる中、教育者の人材不足は喫緊の課題である。適応学習をプログラミング教育に導入することで、教員に負担を強いること無く、学習者一人一人の苦手や得意といった理解度に応じた学習コンテンツを提供できる。個人最適な学習は文科省も推奨しており、プログラミング教育において適応学習を実現できた際の社会的意義は高いと考える。また、コミュニケーション活動が適応学習にどのような影響を与えるか調査することで、学習者モデルを構築する際に優先的に選択されるメトリクスについても考慮できるため、学術的にも意義があると考えられる。

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

    (22件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] オンラインジャッジシステムにおける解答履歴を利用した問題の関係性調査2022

    • 著者名/発表者名
      槇原 絵里奈、池田 太郎、小野 景子、新濱 遼大
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 63 号: 3 ページ: 742-751

    • DOI

      10.20729/00217469

    • 年月日
      2022-03-15
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scratchプログラミング学習における生体情報を用いた学習者の状態と躓きの分析2022

    • 著者名/発表者名
      大正 歩夢、児嶋 達弥、槇原 絵里奈、小野 景子、中山 知美
    • 雑誌名

      同志社大学ハリス理化学研究報告

      巻: 62 号: 4 ページ: 219-224

    • DOI

      10.14988/00028679

    • NAID

      120007187695

    • ISSN
      21895937
    • URL

      https://doshisha.repo.nii.ac.jp/records/28687

    • 年月日
      2022-01-31
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] オンラインScratchプログラミング演習支援にむけたコードメトリクス可視化ツールの提案および評価2022

    • 著者名/発表者名
      槇原 絵里奈, 米田 浩崇, 小野 景子
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 8 ページ: 37-50

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Scratchユーザのコンピュテーショナル・シンキング習熟順序把握に向けた作品ジャンルの特徴分析2023

    • 著者名/発表者名
      木内 正浩,槇原 絵里奈,小野 景子,花本 凪
    • 学会等名
      情報教育シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] StackOverflowにおける参照利用に関する実証調査 ~プログラミングにおけるQAコミュニケーション支援に向けて~2023

    • 著者名/発表者名
      白木 大貴,槇原 絵里奈,小野 景子,谷 裕貴,花本 凪
    • 学会等名
      第214回ソフトウェア工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Towards programming exercise using activities by episodic volunteer contributors in open source software2023

    • 著者名/発表者名
      Erina Makihara
    • 学会等名
      Exploring Employee Experience in Open Source Software
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] プログラミング教育動画における理解困難箇所と再視聴行動の関係性調査にむけて2023

    • 著者名/発表者名
      菱川 潤哉, 柏 祐太郎, 槇原 絵里奈, 藤原 賢二, 平尾 俊貴, 飯田 元
    • 学会等名
      第216回ソフトウェア工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 学習者のコミュニケーション活動と成果物の関係調査2023

    • 著者名/発表者名
      室塚翔太, 木内正浩, 槇原絵里奈, 小野景子
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Kaggleにおけるコンペティション選択支援に向けたメソッド特徴調査2023

    • 著者名/発表者名
      愛智万莉子, 白木大貴, 槇原絵里奈, 小野景子
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Pythonicなリスト内包表記の習得を目的としたヒント提示手法の提案2023

    • 著者名/発表者名
      今元 佑, 槇原絵里奈, 島﨑悠斗, 小野景子
    • 学会等名
      電子情報通信学会知能ソフトウェア工学研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] オンラインジャッジシステムの問題選択支援に向けた問題文間の意味的類似度の算出2022

    • 著者名/発表者名
      新濱遼大, 槇原絵里奈, 小野景子, 大正歩夢
    • 学会等名
      第29回ソフトウェア工学の基礎ワークショップ(FOSE2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Scratchを用いたプログラミング演習における教員支援を目的とした採点支援システムの提案2022

    • 著者名/発表者名
      若松玲依, 槇原絵里奈, 小野景子, 新濱遼大
    • 学会等名
      第29回ソフトウェア工学の基礎ワークショップ(FOSE2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparison of Different Keyphrase Extraction Algorithms for Supporting Problem Selection in Online Judge System2022

    • 著者名/発表者名
      Ryota Shinhama, Erina Makihara, Keiko Ono, Akitaka Yaguchi, Ayumu Taisho
    • 学会等名
      29th Asia-Pacific Software Engineering Conference(APSEC2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] オンラインジャッジシステムにおける問題文の類似度調査2021

    • 著者名/発表者名
      新濱 遼大,槇原 絵里奈,小野 景子,幾島 直哉,山川 蒼平
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告ソフトウェア工学(SE)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Scratchにおける自動リファクタリングを用いた可読性向上の試み2021

    • 著者名/発表者名
      木内正浩,槇原絵里奈,若松玲依,小野景子
    • 学会等名
      電子情報通信学会研究技術研究報告
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] オンラインジャッジシステムにおける問題推薦に向けた複数の特徴量分析2021

    • 著者名/発表者名
      千歩野亜,槇原絵里奈,新濱遼大,小野景子
    • 学会等名
      電子情報通信学会研究技術研究報告
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] プログラミング演習におけるソースコード内の制御構造を利用したヒント提示手法の提案2021

    • 著者名/発表者名
      島﨑悠斗,槇原絵里奈,若松玲依,小野景子
    • 学会等名
      電子情報通信学会研究技術研究報告
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Scratchプログラムの差分情報に着目した採点補助システム構築に向けて2021

    • 著者名/発表者名
      若松玲依,槇原絵里奈,新濱遼大,藤原賢二,小野景子
    • 学会等名
      第28回ソフトウェア工学の基礎ワークショップ
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体情報を用いたプログラミング時における学習者の状態推定の試み2021

    • 著者名/発表者名
      新濱遼大, 槇原絵里奈, 八十田周作, 小野景子
    • 学会等名
      知能ソフトウェア工学研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 学習者の活動ログから集中力を推定する試み学習者の活動ログから集中力を推定する試み学習者の活動ログから集中力を推定する試み学習者の活動ログから集中力を推定する試み学習者の活動ログから集中力を推定する試み学習者の活動ログから集中力を推定する試み2020

    • 著者名/発表者名
      新濱 遼大,槇原 絵里奈,小野 景子
    • 学会等名
      ソフトウェアエンジニアリングシンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 初学者同士におけるペアプログラミング学習の支援 -Scratchにおける細粒度操作ログ取得環境の提案-2020

    • 著者名/発表者名
      八十田 周作, 槇原 絵里奈, 小野 景子, 米田 浩崇
    • 学会等名
      第27回 ソフトウェア工学の基礎ワークショップ(FOSE2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Scratchを用いたプログラミング授業における教員支援のためのリアルタイム分析可視化システムCRABERの提案2020

    • 著者名/発表者名
      米田 浩崇, 槇原 絵里奈, 小野 景子
    • 学会等名
      第27回 ソフトウェア工学の基礎ワークショップ(FOSE2020)
    • 関連する報告書
      2020 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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