| 研究課題/領域番号 |
18K11588
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| 研究機関 | 愛知大学 |
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研究代表者 |
土橋 喜 愛知大学, 現代中国学部, 教授 (00301622)
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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 | 学習分析 / 教育データマイニング / 学習管理システム / 時系列クロスセクション分析 / 閲覧履歴 / 授業改善 / 小テスト / 授業集中度 |
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| 研究実績の概要 |
これまでの時系列クロスセクション分析(TSCS)の結果をさらに活用し、異常値検出の理論を取り入れ、教材の閲覧回数が少ない履修者や、異常に閲覧回数が多い履修者の抽出などが可能になった。また毎週の授業ごとに教材閲覧回数と小テスト得点を活用して散布図を作成し、教材閲覧回数と小テスト得点分布の関係を効率的に可視化する工夫を行った。
さらに履修者を (1)教材閲覧回数が多く小テスト得点も高い、(2)教材閲覧回数が少ないが小テスト得点が高い、(3)教材閲覧回数が少なく小テスト得点も低い、(4)教材閲覧回数は多いが小テスト得点が低い、というように4つのグループに分割した。こららのデータからヒートマップを作成し、13回分を連結して授業全体のプロセスを個人別に示すヒートマップの作成を試みた。ヒートマップに示された毎週のプロセスから、授業につまずいているいる履修者は、(3)グループに多く該当する傾向が見られた。平均点と偏差を活用しているため、多くの履修者は4つのグループを移動するプロセスが見られた。また優れた成績の履修者のプロセスは(1)のグループに多く該当する傾向が見られた。
加えて時間帯別に集中のレベルを明確に示すため、ピボットテーブルの機能を活用して、時系列クロスセクション表において、切り替え可能な複数のタイムラインを使用可能にした。これによって1時間ごと、30分毎、15分毎、1分毎など指定した時間間隔で再集計が行える。
教師と履修者が授業に集中し、授業改善に自発的に取り組むことを目的に、授業中の学習履歴の時系列クロスセクション表による可視化を行い、分析結果を履修者に公開するための機能の開発を継続した。授業中に実施するための処理の高速化や、プライバシー保護のための匿名化処理などを改善した。
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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
履修者個人別の教材閲覧回数と小テスト得点の関係から履修者を4分割し、授業全体のヒートマップが作成できるようになり、グループ間の移動が可視化できるようになったため。また授業中の教材閲覧の分析結果を履修者に試験的に公開したところ、履修者の授業への取り組みや教師の授業改善に有益なデータが得られ、今後はどのような公開方法が役立つか検討できるようになったため。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度の研究において、筆者はMoodleの学習履歴を分析するために、時系列クロスセクション分析(TSCS)を応用したエクセルマクロの開発を継続して行った。今後も教員と学生の問題発見や気づきを支援できる授業中のプロセスマイニングと可視化の開発を中心に研究を進める。
開発当初は教材閲覧回数の集計結果を表示するための時系列クロスセクション表のカラム数が多くなり、そのままではパソコンの画面に収まりにくいことがあった。そのため複数のタイムラインを階層的に組み合わせるためのデータ生成手法を開発し、手作業でピボットテーブルを操作しながら必要な時間帯の集計結果を適切に画面に表示できるようにした。これによりトランザクションデータを数年に渡り蓄積したり、授業中以外にも時間帯別に集中のレベルを明確に示すことができると思われることから、今後は手作業で操作する部分を減らすことを目標に、分析目的に適した複数タイムラインの生成を自動化する予定である。
教師と履修者が授業改善に自発的に取り組むことを目的に、授業中の学習履歴の可視化を行い、分析結果を履修者に公開するための機能の開発を継続しており、プライバシー保護を行うための匿名化機能を開発した。履修者の授業集中度を高める効果があるかどうかを調べるため、分析結果の公開方法や対象の授業を増やすことを検討し、実験データを分析し効果を検証する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
これまでの研究の進捗状況を鑑み、予定していた購入物品を次年度購入することにし、また予定していた人件費・謝金の執行も次年度とすることとしたため。
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