| 研究課題/領域番号 |
18K02836
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| 研究機関 | 金沢工業大学 |
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研究代表者 |
鎌田 洋 金沢工業大学, 情報フロンティア学部, 教授 (20569884)
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| 研究分担者 |
山岸 芳夫 金沢工業大学, 情報フロンティア学部, 教授 (60290087) [辞退]
鷹合 大輔 金沢工業大学, 工学部, 准教授 (90440487)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 集団指導 / 個別指導 / 双方向コミュニケーション / プログラミング学習 / 色彩学習 / 学習指導 / 誤答 / プログラム解析 |
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| 研究実績の概要 |
令和2年度の研究実績としては、初年度から2年目に構築した学習システムを発展させつつ、学習者の理解モデルに基づく、問題に対する学習者の回答に対する助言機能の研究開発を発展させた。特に、2年目に考案した代表的な誤答に助言を行う記述式プログラミング機能については、誤答データの自動収集機構を開発するとともに、色彩を題材にしたオブジェクト指向プログラミングの学習システムにも適用して効果を実証した。さらに、学習者が記述したプログラムを解析することにより、プログラムの記述誤りを汎用的・包括的に検出する方式を考案して、Webページの色彩デザインとプログラミングの学習システムに実現して実証した。
集団指導では、深層学習による学生の骨格抽出に基づく姿勢推定を用いて、学生の授業態度を検出する機能に発展させた。
個別学習では、第1の領域であるプログラミング学習において、基礎からのプログラミングの体系的学習システムにおける代表的な誤答に助言を行う記述式プログラミング機能に対応した誤答データを自動収集する機能を実現した。代表的な誤答に助言を行う記述式プログラミング機能については、新たに開発した色彩を題材にしたオブジェクト指向プログラミングの学習システムにも適用して効果を実証した。さらに、プログラムの基本的な構成要素である関数の引数をアニメーションで分かりやすく解説する機能を開発して興味をひく錯視を題材にした子供向けビジュアルコードプログラミング学習システムを開発して実証した。
個別学習の第2の領域である色彩学習においては、上記2システムにおいてプログラミング学習との相乗効果を実現したことに加えて、身近な題材による学習効果を狙った家具の配色配置を題材にした色彩学習システム、色彩心理を題材にしたWebページの配色学習システム、色彩の実現を対象にした画像処理の学習システムを開発して実証した。
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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
3年間の研究目標に対して、初年度は学習システムのプロトタイプ構築ができた。2年目は、初年度に構築した学習システムを発展させつつ、学習者の理解モデルに基づく、問題に対する学習者の回答に対する助言機能として、代表的な誤答に助言を行う記述式プログラミング機能を考案した。３年目は、代表的な誤答に助言を行う記述式プログラミング機能について、誤答データの自動収集機構を開発するとともに、色彩を題材にしたオブジェクト指向プログラミングの学習システムにも適用して効果を実証した。さらに、学習者が記述したプログラムを解析することにより、プログラムの記述誤りを汎用的・包括的に検出する方式を考案して、Webページの色彩デザインとプログラミングの学習システムに実現して実証した。また、プログラミング学習と色彩学習の融合も実現した。
以上から、おおむね順調に進展していると評価する。
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| 今後の研究の推進方策 |
国際雑誌に論文を投稿して客観的な評価を得る。また、プログラミング学習と色彩学習の融合を新たに学習システムでも実現して効果を実証する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本研究の評価をさらに実施するための予算とするためである。具体的には、国際雑誌に論文投稿して客観的な評価を得ることと、プログラミング学習と色彩学習の相乗効果を新たな学習システムを開発して実証することを行なう。
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| 備考 |
金沢工業大学 情報フロンティア学部 メディア情報学科 鎌田洋 研究室
https://kitnet.jp/laboratories/labo0085/index.html
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