| 研究課題/領域番号 |
18K11587
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| 研究機関 | 神奈川工科大学 |
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研究代表者 |
納富 一宏 神奈川工科大学, 情報学部, 教授 (50228300)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | プログラミング教育 / ソフトウェア開発 / コーディングスタイル / ラピッド・プロトタイピング / コードレビュー |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，「プログラミング時のキーボード操作における時系列情報を活用したコーディングスタイル学習」を実現するシステムを開発研究することにより，提案方式およびシステムがプログラミングのコーディングにまつわる問題解決に寄与できること，さらには，企業が求めるＩＴ人材養成の実践教育に役立つことを明らかにすることを目的に1年目の取り組みを実施した．これまでの研究により，ステップ１として，１年目に掲げた目標「コーディングスタイル学習に必要な授業進行モデルの構築とプロトタイプの実装・稼動」については下記の成果が得られた．
(1)ソフトウェア工学におけるラピッド・プロトタイピング手法に基づき，早い段階でのプロトタイプの稼働を目指した．プロトタイプのアーキテクチャはインターネット上のクライアントサーバモデルに基づくセキュリティを考慮した実装により，ローカル環境に依存することなくコーディング時の時系列情報を記録・保存・再生することが可能となった．
(2)プロトタイプを用いて授業進行モデルを検討し，実運用システムの構築を確実なものとすべくモデルの精緻化を進める過程で，新たな検討課題が確認された．今後，これらについて解決したい．なお，授業進行モデルとは，プログラミングおよびコーディングスタイル学習を実現する上で必要な論理モデルである．このモデルには，教員，学生，教材，授業内容（項目），反応という構成要素が含まれる．各要素の相互作用により記録すべき情報の形態，構造，量などを推し量ることを目的としている．
(3)プロトタイプの調整と授業進行モデルの調整を随時行いながら，正式システムの設計・実装を進めた．授業時に利用できる形にするために，必要なシステム構築と調整を継続しており，２年目の目標となる「コーディングスタイル学習システムの完成と複数科目による動作検証実験の実施と評価」に確実に繋げていく．
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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
１年目の目標である「コーディングスタイル学習に必要な授業進行モデルの構築とプロトタイプの実装・稼動」において，プロトタイプ実装については完了できた．一方，授業進行モデル構築では，新たな検討課題が確認された．
通常のプログラミング教育では，講義と演習を併用する授業構成が一般的であり，①プログラミング言語の文法や書式に関する知識の伝達，②演習問題への個別の取り組み，③プログラムのエラーやデバッグに関するフィードバック，④より効率的なアルゴリズムの検討，⑤次のステップへの目標確認，という５ステップによるサイクルモデルを考えていたが，学習者の習熟度の違いにより，スムーズな進行が妨げられる場合が存在し，習熟度に応じた対応を新たに検討する必要がある．このことから，授業進行モデルにおいて，個人適応型のヒント提示機構というアイディアを検討課題として２年目の取り組みに追加したい．
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| 今後の研究の推進方策 |
第１ステップの最終段階で得られたシステムをプログラミングおよびコーディングスタイル学習システムと位置付け，このシステムによる動作検証実験を実施し，システムの有効性を評価する．本学のプログラミング授業は，講義と演習を併用する授業構成であるが，クォータ制での実施を行っており，おおむね講義7回＋演習７回＋試験１回（合計15回）という形式で進行する．よって，動作検証はプログラミング言語系の複数科目として，C++言語およびC言語を対象とし，各科目の演習において５回以上，各回３0分間以上の継続的動作検証実験を実施する．これらの実験結果を分析して，システムの有効性を評価する．評価結果に基づき，システムの改修を行う．ここまでをステップ２（2年目の取り組み）とする．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
プロトタイプシステムを利用して実運用システムを完成させるが，学習用コーディングスタイル情報のデータ取得を行う場合，プログラミング熟練者によるコーディング時のデータ収集が必要であり，このデータ収集は変動を避けるために，コーディング実行者が同一であること，および継続的にデータ収集を実行することが望ましい．このための人件費・謝金の使用に関し，２月～３月の年度の切り替わり時期に重なったため，翌年度での使用とした．
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