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2016 年度 実施状況報告書

Javaプログラミングスタイル学習のためのEclipseプラグインツール

研究課題

研究課題/領域番号 15K01035
研究機関帝京大学

研究代表者

荒井 正之  帝京大学, 理工学部, 教授 (70212602)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードプログラミングスタイル / 学習ツール / Java
研究実績の概要

本研究の目的は,Java言語のプログラミング初学者のために,プログラミングスタイルが自学自習可能なツールを開発することである.学修者は,このツールを用いることにより,1.適切な字下げ,2.ソールコードに対する適切なコメントの挿入位置,3.Javaの命名規則に従った適切なクラス名,メソッド名,変数名,4.変数名に英語を用いて命令することの重要性,5.適切な変数のスコープなどを学ぶことができる.
大学の理工系学部情報系学科の学生によって,プログラミングは必須である.初期のプログラミング授業では,プログラムの全体構造,アルゴリズム,データ構造等の講義や演習に多くの時間がとられ,プログラミングスタイルを学修するための時間をとることが難しい.プログラミングスタイルは,ソフトウェアの開発を効率的に行うため,そしてプログラム再利用のために非常に重要である.なぜならばプログラミングスタイルに従って,ソースプログラムを書くことで,コードが読みやすくなるとともに,バグが減るからである.プログラミング初学者のプログラミングスタイルに対する意識は一般に低い.また前述のとおり,プログラミングスタイルに関する時間をあまりとることができない.そのためプログラミングスタイルを身につけられない学生が多い.本研究では,これらの問題点を解決するために,Java言語のプログラミングスタイルが自学自習可能なツールの開発を目的とする.
なお本ツールは,多くのプログラマーが開発環境として利用しているEclipseのプラグインとして実装する.
今年度は,キャメル方式推奨機能,英単語推奨機能,コメント記入位置推奨機能等の実装を行った.

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

研究目的で述べた5つの機能を実装した.まずは,字句解析,構文解析を行った後,以下の情報を抽出できるようになった.(1)プログラムの中で使われいるクラス,メソッド,変数等が使われている箇所,(2)繰り返し処理,条件分岐処理等の箇所,(3)字下げが不適切な箇所,(4)1行にブレイスが複数ある箇所など.
続いて,キャメル方式推奨機能を実装した.ソースプログラムから抽出した変数名,クラス名,メソッド名等に対してまず1文字目を調べる.次に変数名等の先頭から文字を順に探索して,大文字の前で分割できるようになった.例えばClassNameという複合語の場合,この処理によりClassとNameという2つの単語に分割される.続いて,それらの単語が英単語辞書および英単語略語辞典にあるかを調べる.単語が辞書に存在しない場合,キャメル方式が守られていない可能性があるため「メソッド名は英語にしよう」と注意を促せる機能を実装した.
次に英単語推奨機能を実装した.英単語辞書および英単語略語辞書には,Representational State Transfer(REST)という手法を用いた.英単語辞書検索用のRESTサービスでは,URLの中に検索したい単語を挿入することで,その単語の検索結果のXMLデータが返ってくる仕組みである.
最後にコメント推奨機能を実装した.(1)クラス,メソッド,変数の宣言箇所,(2)繰り返し処理,条件分岐処理等の該当箇所に「変数に関する説明を書こう」などと注意を促せるようになった.

今後の研究の推進方策

バグフィックス等の後,プログラミングの実授業で本ツールを使い,アンケート調査によりツールの評価を行う.評価項目は次のように考えている.
(1)このツールを使用することにより,適切なコメントの位置,キャメルケースの使い方,適切なインデント,変数のネーミングの重要性,理解しやすい変数の長さを理解することができたか.(2)このツールを使うことでJava言語のプログラミングスタイルが学修できたか.(3)ツールは使いやすいか.(4)ツールのユーザインタフェースはよいか.(5)このツールを再度使用したいか.

次年度使用額が生じた理由

ツールの開発,評価に使用するコンピュータの購入が遅くなったため.

次年度使用額の使用計画

ツールの開発に必要なデスクトップコンピュータとツールの評価に必要なノートPCを購入する.またそれらにインストールするソフトウェアも購入する.本研究に関する論文を国外で開催される国際会議,および国内で開催される研究会等で発表するための旅費に使用する.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Learning Support Systems for Novice Programmers2017

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Arai
    • 雑誌名

      117th International Conference on Education and E-Learning

      巻: - ページ: 1-6

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Evaluation of Versatile English Learning System Using Webpages as Learning Materials2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Oikawa, Kozo Mizutani, and Masayuki Arai
    • 雑誌名

      IJIET 2017

      巻: 7 ページ: 428-431

    • DOI

      10.18178/ijiet.2017.7.6.906

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] PBLによるプロジェクト管理演習のためのコミュニケーション支援ツールを用いた授業実践2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木茂,高井久美子,荒井正之,小川充洋,渡辺博芳
    • 学会等名
      情報処理学会第79回全国大会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [学会発表] 制御構造における変数の値変化と役割の理解を目的とした独自の図表現によるプログラミング学習支援の研究2017

    • 著者名/発表者名
      飯田和佐,大沢 卓,新井聖也,水谷晃三,荒井正之
    • 学会等名
      情報処理学会第79回全国大会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [学会発表] Network Protocol Visualization Tools2017

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Arai
    • 学会等名
      2017 International Conference for Leading and Young Computer Scientists
    • 発表場所
      Okinawa Convention Center(沖縄県宜野湾市)
    • 年月日
      2017-02-26 – 2017-02-26
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 協働的教授モデルのプログラミング教育への適用2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺博芳, 高井久美子, 水谷晃三,盛拓生, 古川文人, 佐々木茂, 荒井正之
    • 学会等名
      大学ICT推進協議会2016年度年次大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-12-14 – 2016-12-16
  • [学会発表] 反転授業 で行われる大学のプログラミング教育に対する上級生によるグループ指導の導入2016

    • 著者名/発表者名
      盛拓生,渡辺博芳,水谷晃三,荒井正之,佐々木茂,古川文人,高井久美子
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告
    • 発表場所
      青山学院大学(神奈川県相模原市)
    • 年月日
      2016-10-15 – 2016-10-16
  • [学会発表] Webアプリ開発を題材とした仮想的およびリアルな状況設定によるプロジェクト管理演習の実践2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木茂,荒井正之,高井久美子,小川充洋,渡辺博芳
    • 学会等名
      第41回教育システム情報学会全国大会
    • 発表場所
      帝京大学(栃木県宇都宮市)
    • 年月日
      2016-08-29 – 2016-08-31
  • [学会発表] 大学のプログラミング教育における反転授業とルーブリックによる自己評価の導入2016

    • 著者名/発表者名
      盛拓生,渡辺博芳,水谷晃三,荒井正之,佐々木茂,古川文人,高井久美子
    • 学会等名
      第41回教育システム情報学会全国大会
    • 発表場所
      帝京大学(栃木県宇都宮市)
    • 年月日
      2016-08-29 – 2016-08-31
  • [学会発表] Our Developed Pattern Recognition Systems2016

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Arai
    • 学会等名
      2016 IEEE 7th International Conference on Signal and Information Processing
    • 発表場所
      North China University of Technology(中華人民共和国北京市)
    • 年月日
      2016-08-13 – 2016-08-15
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 大学のプログラミング教育のためのルーブリックの検討2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺博芳,水谷晃三,盛拓生,荒井正之,佐々木茂,古川文人,高井久美子
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告
    • 発表場所
      信州大学(長野県松本市)
    • 年月日
      2016-05-20 – 2016-05-21
  • [備考] 帝京大学理工学部情報電子工学科荒井研究室Webサイト

    • URL

      http://www.ics.teikyo-u.ac.jp/lab/Arai/

  • [産業財産権] モバイルデバイス用の文字入力方法及び文字入力領域の自動調整方法2016

    • 発明者名
      氷室吉仁,水谷晃三,荒井正之
    • 権利者名
      帝京大学
    • 産業財産権種類
      特許特開2016-115194
    • 公開番号
      特開2016-115194
    • 出願年月日
      2016-06-23
    • 取得年月日
      2016-12-16

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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