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演習環境とデジタル教科書システムを統合したソフトウェア技術学習プラットフォーム

研究課題

研究課題/領域番号 20K19941
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
研究機関玉川大学

研究代表者

田中 昂文  玉川大学, 工学部, 講師 (30851274)

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
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードプログラミング教育 / モデリング教育 / 学習ログ / 学習分析 / デジタル教科書 / モデリング / ソフトウェア工学教育 / プログラミング学習 / プログラミング / 電子教科書 / モデリング学習 / 統合開発環境
研究開始時の研究の概要

優れたソフトウェア開発者の育成には,知識と実践力の両輪を習得させることがが欠かせません.本研究では,学習者が使用するデジタル教科書と各種開発環境を統合し,学習活動のログを横断的に分析することで,知識習得と実践の経験が互いに与える影響を明らかにします.また,学習者の特徴に合わせて,より効果的,効率的な学習内容や学習方法を提供するシステムを開発します.

研究成果の概要

本研究は,モデリングおよびプログラミングを行う開発環境とデジタル教科書を統合し,各部における学習者の活動ログを統一的に蓄積,分析可能な学習基盤を開発し,資料閲覧を中心とした基礎知識の習得に関する学習活動と実践的な技能習得の過程が相互に及ぼす影響を明らかにすることを主たる目的として実施した.開発した学習基盤を活用し,ペアモデリング演習の効果を向上させる支援手法を開発することができた.また,プログラミング演習において個々の学習者に適した問題選択を支援する手法や,解答に先だって復習すべき項目を提示する手法と,それらを実装したシステムを開発することができた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,デジタル教科書とモデリングおよびプログラミングの統合学習基盤を開発することにより,ソフトウェア工学教育の改善に寄与する.学習者の活動を詳細に分析する基盤を開発したことで,個別最適な学習支援を可能にする.さらに,基礎知識と実践的技能の習得が相互に影響し合う過程を明らかにすることで,学習者にとって優先度の高い学習項目および学習活動を推薦を可能にし.効率的な学習活動の実現に寄与する.

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 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 9件)

  • [雑誌論文] Effects of Pairing Methods Based on Digital Textbook Logs and Learner Artifacts in Conceptual Modeling Exercises2022

    • 著者名/発表者名
      Nishio Toshiki、Mouri Kousuke、Tanaka Takafumi、Okamoto Masaru、Matsubara Yukihiro
    • 雑誌名

      International Journal of Distance Education Technologies

      巻: 20 号: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.4018/ijdet.296703

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Development of a chatbot system based on learning and discussion status in pair work2023

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Nishio, Kousuke Mouri, Masaru Okamoto, Yukihiro Matsubara, Takafumi Tanaka
    • 学会等名
      2023 14th IIAI International Congress on Advanced Applied Informatics (IIAI-AAI)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 初学者向けプログラミング学習におけるデジタル教科書の閲覧ログの分析2023

    • 著者名/発表者名
      落合初音, 田中昂文
    • 学会等名
      電子情報通信学会 KBSE研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 単体テストの学習を支援するシステムの開発2023

    • 著者名/発表者名
      末竹加奈, 田中昂文
    • 学会等名
      電子情報通信学会 KBSE研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ユニットテストに注目した関数型ビジュアルプログラミング学習環境の開発と評価2023

    • 著者名/発表者名
      浅川幸輝, 田中昂文
    • 学会等名
      電子情報通信学会 KBSE研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 組み合わせテストの学習を支援するシステムの開発2023

    • 著者名/発表者名
      末竹加奈, 田中昂文
    • 学会等名
      電子情報通信学会 KBSE研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] デジタル教科書と課題管理システムの学習ログを活用したプログラミング学習支援システム2023

    • 著者名/発表者名
      落合初音, 田中昂文
    • 学会等名
      電子情報通信学会 KBSE研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ユニットテストに注目した関数型ビジュアルプログラミング学習環境2023

    • 著者名/発表者名
      浅川幸輝, 田中昂文
    • 学会等名
      電子情報通信学会 KBSE研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 細粒度なプログラム編集履歴を活用した初学者向けエラー修正支援システム2023

    • 著者名/発表者名
      河田杏菜, 田中昂文
    • 学会等名
      情報処理学会全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Programming Learning Support System using Digital Textbook and Exercise Management Systems2023

    • 著者名/発表者名
      Hatsune Ochiai, Takafumi Tanaka
    • 学会等名
      Proc. of the 2023 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP 2023)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Visual Programming Environment for Learning Functional Programming Using Unit Test2022

    • 著者名/発表者名
      Kouki Asakawa, Takafumi Tanaka
    • 学会等名
      Proceedings of the 12th International Conference on Learning Technologies and Learning Environments (LTLE2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Support System for Programming Exercises Using Test-first Approach2022

    • 著者名/発表者名
      Kana Suetake, Takafumi Tanaka
    • 学会等名
      Proceedings of the 12th International Conference on Learning Technologies and Learning Environments (LTLE2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Tool for Supporting Round-Trip Engineering with the Ability to Avoid Unintended Design Changes2022

    • 著者名/発表者名
      Takahiro YAMAZAKI, Takafumi TANAKA, Atsuo HAZEYAMA, Hiroaki HASHIURA
    • 学会等名
      Proceedings of the 11th International Conference on Model-Driven Engineering and Software Development (MODELSWARD 2023)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SpiderTailed: A Tool for Detecting Presentation Failures Using Screenshots and DOM Extraction2022

    • 著者名/発表者名
      Takato OKAJIMA, Takafumi TANAKA, Atsuo HAZEYAMA, Hiroaki HASHIURA
    • 学会等名
      Proceedings of the 14th International Joint Conference on Knowledge-Based Software Engineering (JCKBSE 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Visual Programming Environment for Learning Functional Programming Using Unit Test2022

    • 著者名/発表者名
      Kouki Asakawa, Takafumi Tanaka
    • 学会等名
      12th International Conference on Learning Technologies and Learning Environments (LTLE2022)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Support System for Programming Exercises Using Test-first Approach2022

    • 著者名/発表者名
      Kana Suetake, Takafumi Tanaka
    • 学会等名
      12th International Conference on Learning Technologies and Learning Environments (LTLE2022)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スクリーンショット抽出とDOMを利用したPresentation Failure検知手法の提案2022

    • 著者名/発表者名
      岡嶋 隆人, 田中 昂文, 櫨山 淳雄, 橋浦弘明
    • 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, 2022.3.
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 初学者向けノードベースプログラミング言語 sine の開発2022

    • 著者名/発表者名
      杉本 晃佑, 田中 昂文
    • 学会等名
      第84回 情報処理学会全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] クラス図とソースコード間のラウンドトリップエンジニアリング支援ツール2022

    • 著者名/発表者名
      山崎 貴弘, 田中 昂文, 櫨山 淳雄, 橋浦 弘明
    • 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, 2022.1.
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] A Visualization System of Program Behavior by Animations for Novice Learners2021

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Tanaka, Ikki Fujie, Yoshiki Kakara, Hiroaki Hashiura
    • 学会等名
      RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communication, and Signal Processing 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Annotationを利用したUMLとソースコード間のトレーサビリティリンク作成手法の提案2020

    • 著者名/発表者名
      吉田優介,橋浦弘明,田中昂文,櫨山淳雄,高瀬浩史
    • 学会等名
      第207回 情報処理学会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] トレース表を用いたプログラミング指導 対象者発見手法の提案2020

    • 著者名/発表者名
      尾﨑弘幸, 橋浦弘明, 田中昂文, 櫨山淳雄
    • 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, 2020.9.
    • 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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