| 研究課題/領域番号 |
18K02903
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| 研究機関 | 県立広島大学 |
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研究代表者 |
宇野 健 県立広島大学, 地域創生学部, 准教授 (20305783)
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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 | プログラミング演習システム / 学習成果のフィードバック |
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| 研究実績の概要 |
本研究は，C言語プログラミング学習支援システムの開発，学習状況の評価のためのフィードバックシステムの開発，授業におけるプログラミング演習状況可視化システムの開発，学習データを用いた成績不振兆候者検出の試み，の４段階からなる．
令和元年度は，昨年度開発したC言語プログラミング学習支援システムを授業で運用するとともに，その際に発生する学習ログデータを元にした，学習状況評価のためのフィードバックシステムの開発を行った． 演習の評価は，例題や練習問題の作成の達成率や，入力文字数やコンパイル，実行回数等を元に評価基準を作成し，相対的に行うようにした．特に本システムの特徴である，実行時エラーの検知機能を用い，より詳細に演習の躓きなどを評価することを可能とした．
評価基準については，実際の授業での運用データ等を元に，各種パラメータやしきい値の設定を行い，調整を行っていく．また，評価に対する学習者のコメントと次回授業の目的を授業の最後に入力させることで，授業の気付や振り返り等を促す機能も付加した．
学生側のインターフェースは，上述した評価の提示や，振り返り機能などを実装した． 教員側のインターフェースは，教員向けのフィードバック機能として，全学習者の詳細な評価の閲覧，作成したソースプログラムの表示，演習の操作ログの集計，各種エラーの集計機能等を実装した．また，プログラミング演習で問題となる，ソースのコピー＆ペーストを自動で判定・検知する機能を開発した．
開発したシステムを用いて，プログラミングの授業で運用を行った（受講者46名）．その結果，総ログインが約1600件あり，そのうち授業時間外が1050件となり，時間外での利用が非常に多くあることが分かった．授業終了後に行ったアンケートでは，システムの操作性やエラーの解決支援について高評価が得られた．
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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
当該年度の研究計画において，システム開発は予定通り実施できた。しかし，前年度の授業での運用回数が少なかったため，データの比較が十分にできなかったため，フィードバックの評価については，次年度への繰り越しとする。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度は，当初の予定通り，これまでに開発したC言語学習支援システムのログデータを用い，プログラミング演習中に，指導者のタブレット端末上でクラスの全受講者の演習状況を，リアルタイムに把握するためのシステムを開発する．これにより，演習が遅れている受講者，手が止まっている受講者を早期に特定し，対応することを目的とする．学習者の演習状態については，C言語プログラミング演習システムから得られる学習データを，リアルタイムで取得・判定を行う．状態判定には，受講者の課題達成率，総入力行数，総タイプ数，コンパイルエラー，実行時エラーなどを用いる．これを元に，問題が発生していると思われる受講者を割り出し，その状況や，進捗状況に応じて，指導者の持つタブレット端末上に提示する．
また，学習支援システムの対応言語にJavaScriptを追加する.これを実際の授業で運用する.
現在，新型コロナの影響により，プログラミング演習を伴う授業は，プログラミング環境の準備や，演習の進捗の把握など，オンラインで実施することが難しくなっている.そこで，既に開発した学習支援システムと，今回開発する演習状況可視化システムを併用し，運用することで，これらの問題を解決できるのではないかと考える.可能であれば，実際のオンライン授業で運用を行い，その効果を検証したい.
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| 次年度使用額が生じた理由 |
3月に予定していた学会出張の旅費が，新型コロナの影響で中止となったため。
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