| 研究課題/領域番号 |
22K12311
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分62030:学習支援システム関連
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
野口 靖浩 静岡大学, 情報学部, 准教授 (50536919)
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| 研究分担者 |
小西 達裕 静岡大学, 情報学部, 教授 (30234800)
山下 浩一 常葉大学, 経営学部, 准教授 (30340110)
小暮 悟 静岡大学, 情報学部, 准教授 (40359758)
山本 頼弥 山陽小野田市立山口東京理科大学, 工学部, 助教 (70825116)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2026年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2025年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | プログラミング学習 / 自動テスト / デバッグ / テスト容易性 / 学習支援システム / 知的学習支援 / テスト |
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| 研究開始時の研究の概要 |
現状、初期のプログラミング教育では文法やアルゴリズムの学習に焦点が置かれており、学習者は品質を考慮しない実装の方法・価値観（“コードは動けば良い”）を定着させてしまっている。しかし、定着した方法・価値観を後から修正することは困難である。本研究では、学習者が、一連のプログラミング演習の中で継続的に自動テスト環境を利用できる支援環境を提案し、それらが学習者の「品質を考慮したコンポーネント設計を前提とした実装の方法・価値観の定着にどの程度有用か」の知見を整理する。
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| 研究実績の概要 |
令和4年度は、既存のプログラミング演習科目2科目について、各々半期のすべての演習課題について精査し、サンプルコードのテスト容易性対応と自動テストを整備することができた。サンプルコードのコンポーネントの構造分析に基づいて、予め自動テストを整備した演習課題へと改善することで、タイプ（B-1）の支援を満たした演習課題とし、そのような演習環境下で初学者が自動テストを活用してプログラミングを進めることが可能なのか、についての実験を実施した。自動テスト環境下と自動テスト環境なしでの対照実験であり、演習結果の評価と、各被験者の演習活動の分析を行った。実験結果から、初学者であっても自動テスト環境を活用してコンポーネント単位でのバグの所在を認識してプログラミング演習を進めることが可能であることが示され、また、自動テスト環境を与えることによる演習環境の複雑化の悪影響は限定的であることが示された。一方で、演習結果については有意な差はなく、問題箇所の特定と問題箇所の改善の間にはまだ大きな差があることが示唆された。また、本評価実験に際して、学習者のプログラミング演習活動ログを収集する環境を整備し、有用性を確認することができた。この環境では学習者が統合開発環境を通常通り利用する中で、コード編集、コード参照、ファイル変更、ビルド、実行、テスト等ログを時系列で収集することができ、今後、学習者のプログラミング演習活動ログの分析を効果的に進めることができる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
令和4年度は、既存のプログラミング演習科目2科目について、各々半期のすべての演習課題について精査し、自動テスト環境が有効に働く演習課題に関して（文法確認課題やビルド・実行確認課題など、機能実装を伴わない課題は除いている）、サンプルコードのテスト容易性対応と自動テストを整備することができた。初学者に対する支援についてタイプ（B-1）を提供し、評価実験を実施することができ、タイプ（B-2）（B-3）の必要性についても確認することができた。タイプ（B-2）（B-3）については、設計検討にとどまりプロトタイプ実装には至らなかったが、一方で、学習者のプログラミング演習活動を観測し、分析するための仕組みについては先行して進めることができ、上述の評価実験によって有用性を確認することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
既存プログラミング演習科目において、自動テストを備えた演習環境を確認する準備をある程度進められた。そこで、実践の場の準備に先行して支援環境を一通り整えてから実践評価に進むのではなく、実践評価の場の整備を進めることに並行して、実際のプログラミング演習課題の特徴に応じて、その課題に有用な支援の仕組みについて優先的に設計・実装・評価を進めることとする。
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