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2019 年度 実績報告書

数学eラーニングのためのユニバーサルな学習環境の構築と評価

研究課題

研究課題/領域番号 19H01733
研究機関大阪大学

研究代表者

白井 詩沙香  大阪大学, サイバーメディアセンター, 講師 (30757430)

研究分担者 福井 哲夫  武庫川女子大学, 生活環境学部, 教授 (70218890)
吉冨 賢太郎  大阪府立大学, 国際基幹教育機構, 准教授 (10305609)
古川 雅子  国立情報学研究所, 情報社会相関研究系, 助教 (20617287)
宮崎 佳典  静岡大学, 情報学部, 教授 (00308701)
中村 泰之  名古屋大学, 情報学研究科, 准教授 (70273208)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードeラーニング / 学習支援システム / ラーニングアナリティクス / 数学教育 / 教育工学
研究実績の概要

本研究の目的は,数学eラーニングの課題である数式の取り扱いに考慮した,円滑なオンラインコミュニケーション環境と数式を含む講義動画の自動字幕生成およびその検索機能を実現し,誰もができるだけ壁を感じることなく,数学教育を享受できるユニバーサルな数学eラーニング環境を提供することである。本研究の目的を達成するために,2019年度は以下の2点に取り組んだ。
(1) 数式に対応したコミュニケーションツールの検討
本研究では,数式の取り扱いに考慮した,円滑なオンラインコミュニケーション環境として,学習者に身近なSNS風の数学チャットアプリの構築を目指している。2019年度は,その基盤となるプラットフォームとして選定したオープンソースのMathematics Classroom Collaboratorを拡張するために,開発者で研究協力者のUniversity of TorontoのProf. KangとTrent UniversityのProf. Pollanenと研究交流を行い,数式入力インタフェースの実装方法の検討および拡張すべき機能の洗い出しを行った。数式入力インタフェースの拡張については,プロトタイプの開発まで進めた。
(2) 数学eラーニングのためのLearning Analytics(LA)基盤システムの検討
数学eラーニングの学習ログを蓄積・管理・利用するためのLA基盤システムの構築に向け,その基盤となるLearning Management System (LMS)とLA基盤システムの構築を行った。LMSには拡張性の高いオープンソースのMoodleを,LA基盤システムも同様に国立情報学研究所(NII)が提供しているオープンソースのLearning Analytics as a Serviceを参考に,実装を行った。また,講義動画字幕生成・検索システムの構築に向け,LTIツールとしてLaTeXによる数式表現が可能な字幕が表示される動画配信システムを構築した。

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

初年度の研究計画で予定していた数式に対応したコミュニケーションツールのプロトタイプの構築および本プロジェクトの基盤システムの構築は完了したが,新型コロナウイルス感染症の拡大に伴い,プロトタイプを用いた予備実験や学会発表などが持ち越しとなっている。

今後の研究の推進方策

当初計画では,2019年度中に構築した数学チャットアプリのプロトタイプを用いた予備実験を行う予定で,2020年度は予備実験の結果を踏まえ数学チャットアプリの改修を行い,本実験としてユーザビリティ評価のためのパフォーマンス実験と教育実践による評価を予定していた。しかし,新型コロナウイルス感染症の感染拡大にともない,実験協力者を伴う実験が行えていない状況のため,2020年度に予備実験を繰り越す。また,MC2の管理機能の拡張など,予定していた開発は並行して進める。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (5件)

  • [国際共同研究] University of Toronto/Trent University(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      University of Toronto/Trent University
  • [学会発表] Mathematics Classroom Collaborator(MC2)の数式入力機能の拡張2020

    • 著者名/発表者名
      白井 詩沙香, 福井 哲夫, 中原 敬広, 中村 泰之, 吉冨 賢太郎, 宮崎 佳典, 古川 雅子, Sohee Kang, Marco Pollanen
    • 学会等名
      情報処理学会 第82回全国大会
  • [学会発表] 代数的変形に対応した変形依拠公式提示ツールの開発2020

    • 著者名/発表者名
      脇 弘太, 宮崎 佳典
    • 学会等名
      情報処理学会 第82回全国大会
  • [学会発表] 自動生成された多肢選択問題を基軸とした線形代数の反転授業の設計2019

    • 著者名/発表者名
      吉冨 賢太郎,金西 計英
    • 学会等名
      第44回教育システム情報学会 全国大会
  • [学会発表] 数式検索ならびに数学教育・学習援用システム開発2019

    • 著者名/発表者名
      宮崎 佳典
    • 学会等名
      第44回教育システム情報学会 全国大会
  • [学会発表] 代数的変形に対応した拡張数式検索システムの提案2019

    • 著者名/発表者名
      脇 弘太, 宮崎 佳典
    • 学会等名
      日本e-Learning学会 第22回学術講演会

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公開日: 2022-12-28  

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