実践的有用性の高いアルゴリズム・プログラミング学習教育支援環境の構築

• 研究課題/領域番号: 24300282
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 教育工学
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 伊東 幸宏 静岡大学, 法人本部, 学長 (20193526)
• 研究分担者: 小西 達裕 静岡大学, 情報学部, 教授 (30234800) ; 小暮 悟 静岡大学, 情報学部, 講師 (40359758)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2014年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2013年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2012年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
• キーワード: 学習支援システム / プログラミング教育 / アルゴリズム教育 / 教師支援システム / 自動評価

研究成果の概要

申請者らが本研究以前に開発したアルゴリズム・プログラミングを対象とする学習者・教師総合支援システムに対して、実用上の問題点を改善することにより、より高い実践的有用性を持つシステムを実現した。具体的には[1]アルゴリズム理解に困難を感じる学生の支援のために、プログラムの挙動を教師がデザインした見え方で視覚化するツールの開発、[2]学習支援ツールを使用している個々の学習者の学習状況データをリアルタイムで収集・分析する教員向け学習状況把握支援ツールの開発、[3]ツール[1]を用いて初級から中級の各種アルゴリズムを教育するための教材DBの開発、を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Code-reading Support Environment Visualizing Three Fields and Educational Practice to Understand Nested Loops (2016)
  • 著者名/発表者名: Koichi YAMASHITA, Takamasa NAGAO, Satoru KOGURE, Yasuhiro NOGUCHI, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
  • 雑誌名: Research and Practice in Technology Enhanced Learning (RPTEL) 巻: Vol. 10 号: 1 ページ: 1-22
  • DOI: 10.1186/s41039-016-0027-3
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Practices of Algorithm Education based on Discovery Learning using a Program Visualization System (2016)
  • 著者名/発表者名: Koichi YAMASHITA, Ryota FUJIOKA, Satoru KOGURE, Yasuhiro NOGUCHI, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
  • 雑誌名: Research and Practice in Technology Enhanced Learning (RPTEL) 巻: accepted for publication ページ: 0-0
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Design of a Learning Support System and a Lecture to Learn Systematic Debugging Process for Novice Programmers (2016)
  • 著者名/発表者名: Raiya YAMAMOTO, Yasuhiro NOGUCHI, Satoru KOGURE, Koichi YAMASHITA, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
  • 雑誌名: Proceedings of ICCE2016 巻: Nothing ページ: 276-281
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] etworked Tutoring Support System for a Programming Class based on Reusable Tutoring Content and Semi-automatic Program Assessment (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro NOGUCHI, Ryota OSAWA, Koichi YAMASHITA, Satoru KOGURE, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
  • 雑誌名: Proceedings of ICCE2016 巻: Nothing ページ: 252-257
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Learning Support System for Visualizing Memory Image and Target Domain World and Classroom Practice for Understanding Pointers (2016)
  • 著者名/発表者名: Koichi YAMASHITA, Ryota FUJIOKA, Satoru KOGURE, Yasuhiro NOGUCHI, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
  • 雑誌名: Proceedings of ICCE2016 巻: Nothing ページ: 521-530
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] GUI Based Environment to Support Writing and Debugging Rules for a Program Visualization Tool (2016)
  • 著者名/発表者名: Daiki TEZUKA, Satoru KOGURE, Yasuhiro NOGUCHI, Koichi YAMASHITA, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
  • 雑誌名: Proceedings of ICCE2016 巻: Nothing ページ: 303-305
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Monitoring system for the effective instruction based on the semi-automatic evaluation of programs during programming classroom lectures (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoru KOGURE, Riki NAKAMURA, Kanae MAKINO, Koichi YAMASHITA, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
  • 雑誌名: Research and Practice in Technology Enhanced Learning (RPTEL) 巻: Vol. 10 号: 1 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1186/s41039-015-0019-8
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Educational Practice of Algorithm using Learning Support System with Visualization of Program Behavior (2015)
  • 著者名/発表者名: Koichi YAMASHITA, Ryota FUJIOKA, Satoru KOGURE, Yasuhiro NOGUCHI, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro Itoh
  • 雑誌名: Proceedings of ICCE2015 巻: None ページ: 632-640
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Construction of an Environment to Support Learning Systematic Debugging Process with Worksheets and Synchronized Observation Tool (2015)
  • 著者名/発表者名: Raiya YAMAMOTO, Yasuhiro NOGUCHI, Satoru KOGURE, Koichi YAMASHITA, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
  • 雑誌名: Proceedings of ICCE2015 巻: None ページ: 269-274
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Monitoring system for the effective instruction based on the semi-automatic evaluation of programs during programming classroom lectures (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoru KOGURE, Riki NAKAMURA, Kanae MAKINO, Koichi YAMASHITA, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro Itoh
  • 雑誌名: Research and Practice in Technology Enhanced Learning (RPTEL) 巻: Vol. 9
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An Educational Practice Using a Code Reading Support Environment for Understanding Nested Loop,' (2014)
  • 著者名/発表者名: Koichi YAMASHITA, Takamasa NAGAO, Satoru KOGURE, Yasuhiro NOGUCHI, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
  • 雑誌名: Proceedings of ICCE2014 巻: None ページ: 848-857
  • NAID: 110009925301
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Code Reading Environment by Visualizing both Variable's Memory Image and Target World's Status (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoru KOGURE, Ryota FUJIOKA, Yasuhiro NOGUCHI, Koichi YAMASHITA, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
  • 雑誌名: Proceedings of ICCE2014 巻: None ページ: 343-348
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evaluation of an Algorithm and Programming Learning Support Environment based on Classroom Practices (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoru KOGURE,Makoto OKAMOTO,Koichi YAMASHITA,Yasuhiro NOGUCHI,Tatsuhiro KONISHI,Yukihiro ITOH
  • 雑誌名: Proceedings of ICCE2013 巻: - ページ: 418-424
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monitoring System for the Semi-Automatic Evaluation of Programs Written During Classroom Lectures (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoru KOGURE,Riki NAKAMURA,Kanae MAKINO,Koichi YAMASHITA,Tatsuhiro KONISHI,Yukihiro ITOH
  • 雑誌名: Proceedings of ICCE2013 巻: - ページ: 339-347
  • 査読あり
• [雑誌論文] dapting Guidance and Extern alization Support Features to Program and Algorithm Learning Support Environment (2012)
  • 著者名/発表者名: S.KOGURE, M.OKAMOTO, Y. NOGUCHI, T. KONISHI, Y. ITOH
  • 雑誌名: Proceedings of ICCE2012 ページ: 321-323
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Dictogloss System Oriented for Focus on Form (2012)
  • 著者名/発表者名: M. KONDO, R.SAiNO, A. TASHIRO, Y. NOGUCHI, S. KOGURE, T. KONISHI, Y. ITOH
  • 雑誌名: Proceedings of ICCE2012 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [学会発表] 学習マップを用いたプログラミング初級者への学習支援システムの構築 (2017)
  • 著者名/発表者名: 朝倉諒介， 野口 靖浩，小暮 悟，山下 浩一，小西達裕，伊東幸宏
  • 学会等名: 教育システム情報学会2016年度学生研究発表会東海地区
  • 発表場所: 名城大学名古屋サテライトキャンパス（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2017-03-06
• [学会発表] プログラミング演習における迷い検出に基づく学習教育支援システムの構築 (2017)
  • 著者名/発表者名: 杉山匠, 小暮悟, 野口靖浩, 山下浩一, 小西達裕, 伊東幸宏
  • 学会等名: 電子情報通信学会教育工学研究会
  • 発表場所: 国立特別支援教育総合研究所（神奈川県横須賀市）
  • 年月日: 2017-01-28
• [学会発表] 初学者に体系的デバッグ手順を指導する学習支援システムと講義パッケージの設計 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山本頼弥, 野口靖浩, 小暮悟, 山下浩一, 小西達裕, 伊東幸宏
  • 学会等名: 教育システム情報学科第41回全国大会
  • 発表場所: 帝京大学 宇都宮キャンパス（栃木県宇都宮市）
  • 年月日: 2016-08-31
• [学会発表] 指導履歴の再利用によるプログラミング個別指導支援システムの構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大沢良太, 小暮悟, 山下浩一, 野口靖浩, 小西達裕, 伊東幸宏
  • 学会等名: 教育システム情報学会2015年度学生研究発表会東海地区
  • 発表場所: 名城大学名駅サテライト（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2016-02-29
• [学会発表] プログラムの挙動を教師の説明意図に基づいて視覚化する学習支援環境の構築と実践授業における活用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤岡僚太, 小暮悟, 野口靖浩, 山下浩一, 小西達裕, 伊東幸宏
  • 学会等名: 電子情報通信学会教育工学研究会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2016-01-30
• [学会発表] プログラムの挙動を視覚化する学習支援システムを利用した アルゴリズム教育の実践 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山下 浩一, 藤岡 僚太, 小暮 悟, 野口 靖浩, 小西 達裕, 伊東 幸宏
  • 学会等名: 教育システム情報学会, 第40回全国大会
  • 発表場所: 徳島大学（徳島県徳島市）
  • 年月日: 2015-09-01
• [学会発表] ワークシートと同期観察ツールを用いた体系的デバッグ手順学習支援環境の構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本頼弥,野口靖浩,小暮悟,山下浩一,小西達裕,伊東幸宏
  • 学会等名: 電子情報通信学会教育工学研究会
  • 発表場所: 三重大学（三重県津市）
  • 年月日: 2015-06-06
• [学会発表] 初学者に体系的デバッグ手法を学ばせるための学習環境 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本頼弥, 野口靖浩, 小暮悟, 山下浩一, 小西達裕, 伊東幸宏
  • 学会等名: 教育システム情報学会第39回全国大会
  • 発表場所: 和歌山大学（和歌山県和歌山市）
  • 年月日: 2014-09-12
• [学会発表] 対象世界におけるプログラムの挙動を視覚化する教材の作成支援環境 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤岡僚太, 小暮悟, 野口靖浩, 山下浩一, 小西達裕, 伊東幸宏
  • 学会等名: 教育システム情報学会第39回全国大会
  • 発表場所: 和歌山大学（和歌山県和歌山市）
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] アルゴリズム理解・コードリーディング・デバッグを総合的に支援する学習支援環境 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小西達裕，小暮悟，野口靖浩，山下浩一，伊東幸宏
  • 学会等名: IEEE Education Society Japan Chapter，電子情報通信学会教育工学研究会
  • 発表場所: 兵庫医科大学（兵庫県西宮市）
  • 年月日: 2014-05-24
  • 招待講演
• [学会発表] 対象世界・プログラム操作系列の対応を視覚化するプログラミング・アルゴリズム学習支援環境の構築と評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡本真, 小暮悟, 野口靖浩, 山下浩二, 小西達裕, 伊東幸宏
  • 学会等名: 教育システム情報学会平成24年度東海地区学生研究発表会
  • 発表場所: 名城大学名駅サテライトMSAT(愛知県)
  • 年月日: 2013-03-07
• [学会発表] 対象世界・プログラム・操作系列の対応を視覚化するプログラミング・アルゴリズム学習支援環境における学習者誘導機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡本真, 小暮悟, 野口靖浩, 小西達裕, 伊東幸宏
  • 学会等名: 第37回教育システム情報学会全国大会
  • 発表場所: 千葉工業大学(千葉県)
  • 年月日: 2012-08-24
• [学会発表] アルゴリズム・プログラミングの学習と教育を総合的に支援するシステムの構築 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小西達裕
  • 学会等名: 教育システム情報学会 東海支部研究会
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)(招待講演)
  • 年月日: 2012-05-19
• [学会発表] 学習者プログラム半自動評価システムへの動的解析の導入
  • 著者名/発表者名: 王子頁,小暮悟,小西達裕,伊東幸宏
  • 学会等名: 教育システム情報学会第38回全国大会
  • 発表場所: 金沢大学（石川県）
• [学会発表] 対象世界・プログラム・操作系列の視覚化に基づく多重ループ教育の実践
  • 著者名/発表者名: 山下浩一,岡本真,小暮悟,野口靖浩,小西達裕,伊東幸宏
  • 学会等名: 教育システム情報学会第38回全国大会
  • 発表場所: 金沢大学（石川県）