| 研究課題/領域番号 |
17K01003
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| 研究機関 | 呉工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
深澤 謙次 呉工業高等専門学校, 自然科学系分野, 准教授 (50238440)
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| 研究分担者 |
中村 泰之 名古屋大学, 情報学研究科, 准教授 (70273208)
赤池 祐次 呉工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (70311074)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | STACKの描画機能の拡張 / 対話的に操作できる図 / 数式手書き入力 |
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| 研究実績の概要 |
平成29年度の研究実績は、主に次の３つである。(1) タブレット端末向け数式入力インターフェイスの開発に関する基礎的研究、(2) STACK上での描画方法の検討と作図ツールの開発、(3) 学習データ収集用サーバーの構築。これらについて、以下に順に説明する。
(1) については、数字・アルファベット(大文字・小文字)を対象に、複数の文字がある場合の各文字の領域候補を見つけ、それぞれの文字の判別を行える深層学習を利用した学習モデルの構築に目処が付き、数式の手書き入力を行うアプリを開発するための基礎的な研究ができたと考えている。
(2) については、STACK上での描画機能は限定的であり、効果的な独習システムを構築する上で、有用と思われる描画機能が不足している。それは例えば、動的に決定された関数や変数を用いて学習上効果的と思われる図を作成し、この図を対話的に操作することによって学習者に理解させる、あるいは理解を深めさせるようなものである。このための第一歩として、我々はCinderellaという動的幾何ソフトウェア用に作られたCindyScriptという言語と、ウェブ上の対話的な要素を作るフレームワークであるCindyJSを利用して、上記の機能を持った図を作成し、STACK上でのいくつかの使用例を示した。これは、STACK上の描画機能の有用な拡張を行うための基礎となる研究であると考えている。
(3) については、学習データ収集用サーバーは、レンタルサーバーを利用して数学用 e-ラーニングシステムSTACK用のサーバーを構築した。これによって、学生への聞き取り調査や誤答の原因を判定するポテンシャル・レスポンス・ツリーの設計をするための環境が整ったと考えている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初計画した研究実施計画と比べて、研究の進捗状況がやや遅れている理由は、以下の通りである。
当初の計画では、平成２９年度は、(1) 学習データ収集用サーバーの構築、(2) 学生への聞き取り調査、(3) 誤答の原因を判定するポテンシャル・レスポンス・ツリーの設計、(4) タブレット端末向け数式入力インターフェイスの開発、(5) STACK上での描画方法の検討と作図ツールの開発を実施することにしていたが、(4), (5) は当初考えていたよりも実行に時間が掛かると思われ、それに比べ、(2), (3) は比較的実施が容易であり、当初想定していたよりも短い期間で実施できると判断したので、これらの実施時期を次年度に繰り下げ、今年度は(4), (5) を重点的に行うことに変更したためである。なお、(1) は実施済みである。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成２９年度に実施する予定だった、(2) 学生への聞き取り調査、(3) 誤答の原因を判定するポテンシャル・レスポンス・ツリーの設計、を急いで行うと共に、当初計画していた平成３０年度、３１年度の研究実施計画を予定通り実施してゆくつもりである。
具体的には、平成３０年度は主に、学生への聞き取り調査、ポテンシャル・レスポンス・ツリーの設計、タブレット端末向け数式入力インターフェイスの開発、STACK用の作図ツールの開発を行う予定である。
平成３１年度は、前年度までに構築した数学用独習システムの学習効果を高め実用的なものにブラッシュアップし、タブレット端末向け数式入力インターフェイスの開発を完成させ、STACK用作図ツールをより使いやすいものになるよう、完成度を上げる予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究代表者については、旅費や物品費の使用金額に端数があったため、残額が728円残った。研究分担者の1人についても同様であり、合計6,348円が次年度使用額として請求することになる。この次年度使用額は金額が小さいため、平成３０年度分として請求する助成金と合わせても、大きく変わることはなく、当初の使用計画通り、使用する予定である。
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