摂動に基づく，プログラミング言語の文法知識習得支援技術の研究開発

• 研究課題/領域番号: 25330416
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 学習支援システム
• 研究機関: 国立情報学研究所
• 研究代表者: 古宮 誠一 国立情報学研究所, 先端ソフトウェア工学・国際研究センター, 特任教授 (60338308)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 文法知識の習得 / Project-Based Learning / 摂動に基づく学習 / 帰納推論に基づく学習 / ミューテーション解析支援環境 / 文法知識の習得支援 / 摂動に基づく学習法 / 帰納推論に基づく学習法 / 要求仕様 / クラス設計 / 摂動 / コーディングサンプル / ミューテーション解析 / オリジナル / ミュータント / コンパイルエラー / ミューテ－ション解析 / ミューテーション操作

研究成果の概要

コーディングサンプルにシステム主導で変更を加える (これを摂動と呼ぶ) とともに，その変更内容に絡む質問を学習者に出題し，回答させるシステムを開発・導入して，プログラミング言語の文法知識を習得させる。このような学習法を「摂動に基づく学習法」と呼ぶ。このような学習法を導入すれば，教材作成者の意図を反映させた形で教材を用意することができる。このため，教材作成者の工夫によって充実した教材を用意できれば，学習者に文法知識を効率良く，しかも広くて深いレベルで習得させることができると考えられる。このような学習法を支援するシステムを構築するための基礎となるミューテーション解析統合環境を構築した。

研究成果

• [雑誌論文] Proposals of a Method Detecting Learner's Difficult Points in Object Modeling Exercises and a Tool to Support the Method (2015)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Tanaka, Kazuki Mori, Hiroaki Hashiura, Atsuo Hazeyama, Seiichi Komiya
  • 雑誌名: International Journal of Software Inovation, Management, and Application (IJSI) 巻: 3, Issue 1 号: 1 ページ: 63-74
  • DOI: 10.4018/ijsi.2015010105
  • 査読あり
• [学会発表] 制約充足問題として捉える漢詩作成・推敲過程～制約の調査結果とそれに基づく支援方法の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古宮誠一
  • 学会等名: 情報処理学会の情報システムと社会環境研究
  • 発表場所: (公)はこだて未来大学
  • 年月日: 2016-08-25
• [学会発表] 講義内容の要約字幕作成支援システム －意思決定手法とバスケット分析に基づく支援方法の実装と評価－ (2016)
  • 著者名/発表者名: 桃井凌，杉本徹, 古宮誠一, 上之薗和宏, 八重樫理人
  • 学会等名: 情報処理学会の情報システムと社会環境研究
  • 発表場所: (公)はこだて未来大学
  • 年月日: 2016-08-25
• [学会発表] 制約充足問題として捉える漢詩作成・推敲過程～制約の調査結果とそれに基づく支援方法の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古宮誠一
  • 学会等名: 電子情報通信学会のKBSE研究会+SS研究会＋情報処理学会のSE研究会(共催)
  • 発表場所: 北海道立道民活動センター(札幌市)
  • 年月日: 2016-07-13
• [学会発表] 講義内容の要約字幕作成支援システム～意思決定法とバスケット分析に基づく支援方法の提案 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古宮誠一，上之園和宏，八重樫理人
  • 学会等名: 電子情報通信学会の知能ソフトウェア工学研究会
  • 発表場所: 同志社大学の東京オフィス
  • 年月日: 2016-05-25
• [学会発表] ERモデリング演習における学習者の思考過程収集手法とその適用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中昂文, 橋浦弘明, 櫨山淳雄, 古宮誠, 平井佑樹, 金子敬一
  • 学会等名: 電子情報通信学会の知能ソフトウェア工学研究会
  • 発表場所: 同志社大学の東京オフィス
  • 年月日: 2016-05-25
• [学会発表] 講義内容の要約字幕作成支援システム～意思決定法とバスケット分析に基づく支援方法の提案 (2016)
  • 著者名/発表者名: 古宮誠一，上之園和宏，八重樫理人
  • 学会等名: 情報処理学会の情報システムと社会環境研究会
  • 発表場所: 國學院大學(渋谷キャンパス)
• [学会発表] Do Learner to Create an Artifact with Good Quality Make a Number of Trials and Errors during the Editing Process ? (2015)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Tanaka, Atsuo Hazeyama, Hiroaki Hashiura, Seiichi Komiya
  • 学会等名: ACIT2015
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター(岡山県岡山市)
  • 年月日: 2015-07-12
• [学会発表] プログラミング学習支援環境AZUR (2015)
  • 著者名/発表者名: 古宮誠一，今泉俊幸，橋浦弘明，松浦佐江子
  • 学会等名: ソフトウェア工学研究会(情報処理学会)
  • 発表場所: 化学会館
  • 年月日: 2015-03-19 – 2015-03-20
• [学会発表] オブジェクトモデリング演習における学習者にとっての難所の検出手法とその支援ツールの提案 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中昴文，森一樹，橋浦弘明，櫨山淳雄，古宮誠一
  • 学会等名: ソフトウェア工学研究会(情報処理学会)
  • 発表場所: 化学会館
  • 年月日: 2015-03-19 – 2015-03-20
• [学会発表] クラス図作成演習における学習者の編集過程の細粒度分析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中昴文，森一樹，橋浦弘明，櫨山淳雄，古宮誠一
  • 学会等名: 知能ソフトウェア工学研究会（電子情報通信学会）
  • 発表場所: 電通大
  • 年月日: 2015-03-05 – 2015-03-06
• [学会発表] Proposals of a Method Detecting Learner's Difficult Points in Object Modeling Exercises and a Tool to Support the Method (2014)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Tanaka, Kazuki Mori, Hiroaki Hashiura, Atsuo Hazeyama, Seiichi Komiya
  • 学会等名: 12th ACIS International Conference on Software Engineering Research, Management and Applications (SERA2014)
  • 発表場所: 北九州国際会議場
  • 年月日: 2014-08-31 – 2014-09-04
• [学会発表] 要求仕様の内容の理解と妥当性チェックのための議論の必要性 ～その議論の内容を理解し易い形で即時記録するためのモデルの提案 (2014)
  • 著者名/発表者名: 古宮誠一
  • 学会等名: AFFORD Conference 2014
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館
  • 年月日: 2014-06-06
• [学会発表] 要求仕様の理解と妥当性確認の為の議論の実施に向けてー議論の内容を構造化して記録する為のモデルの提案 (2014)
  • 著者名/発表者名: 古宮誠一
  • 学会等名: 電子情報通信学会
  • 発表場所: 沖縄・沖縄県青年会館
• [学会発表] プログラム学習支援環境AZUR ーブロック構造と関数動作の可視化による支援ー (2014)
  • 著者名/発表者名: 古宮誠一, 今泉俊幸, 橋浦弘明, 松浦佐江子
  • 学会等名: 情報処理学会
  • 発表場所: 東京・化学会館
• [学会発表] オブジェクトモデリング演習における学習者によっての難所の検出手法と試演システムの提案 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中昂文，森一樹，橋浦弘明，櫨山淳雄，古宮誠一
  • 学会等名: 情報処理学会
  • 発表場所: 東京・化学会館