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2023 年度 実施状況報告書

学習記録データをもとにした先延ばし行動の分類とタイプ別学習支援

研究課題

研究課題/領域番号 22K12316
研究機関熊本大学

研究代表者

久保田 真一郎  熊本大学, 半導体・デジタル研究教育機構, 准教授 (80381143)

研究分担者 松葉 龍一  東京工科大学, 先進教育支援センター, 教授 (40336227)
合田 美子  熊本大学, 教授システム学研究センター, 准教授 (00433706)
鈴木 雄清  大分大学, IRセンター, 准教授 (00333253)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードラーニングアナリティクス / 先延ばし行動
研究実績の概要

自分が担当する授業の学習コースの学習ログをもとに「取り掛かり具合」「取り組み間隔」「取り組み順」を表す特徴量を検討した上で,LMS 上のすべての学習コースの学習ログを対象として「取り掛かり具合」「取り組み間隔」「取り組み順」を表す特徴量を検討した. 「取り掛かり具合」は,学習者が学習にとりかかった時刻またはその変化を数値化する. 取り掛かった時刻として,1週間を単位に学習コースにはじめてアクセスする時刻が,1週間のはじまりを0,終わりを1として,どこに位置するかで数値化する(これを「取り掛かり時刻」と呼ぶ).「取り組み間隔」は,学習者が学習に取り組むときの教材にアクセスする間隔を表す数値を利用する.教材のあるページから別のページにアクセスするまでの間隔の平均値(「ページアクセス間隔の平均」)を扱う.すべての学習コースを対象とする場合は,1週間を単位にある学習コースにアクセスして他の学習コースにアクセスするまでの間隔の平均値(「コースアクセス間 隔の平均」)を扱う.「取り組み順」は,時間とは無関係に教材ページにアクセスする順番の変化を数値化して扱う.担当授業のページへのアクセスを区別できる教材を利用する.w週とw-1週でアクセスするページ番号を時系列に並べた2つの数列に対してDDTW(Derivative Data Time W arping)により算出される数列の値の変化度合いの類似度(「ページ遷移類似度」)によりページ遷移の仕方を数値化する.DDTWを特徴量に含め,アンサンブル学習機を構成することで連続で課題提出に失敗する学生を区別できる可能性を確認できた.この結果は,私が担当する授業に限った分析であるため,科目横断的な特徴量を構成する方法を次年度以降検討する.

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

私が担当する授業で,先延ばし行動などにより課題提出を失敗する学習者が,全体に対して少なく,陽性データと陰性データとが不均衡であり,今回のアンサンブル学習機の構成に時間を要した.アンサンブル学習機の構成に時間を要したことが遅れている要因と考えている.

今後の研究の推進方策

不均衡なデータに対するアンサンブル学習機の構成を検討できたので,特徴量の拡張と並行して進める.また,DDTWを扱うことでページ遷移の類似度を指標としてきたが,グラフニューラルネットワークの発展により高度な分類ができる可能性があるため,並行してグラフニューラルネットワークの検討も行う.学習者へのフィードバック手法は,生成AIを用いて学習者にちょうど良いフィードバックを構成する手法を確立することを目指す.

次年度使用額が生じた理由

本来システム構築の予算を確保していたが,特徴量の拡張およびアンサンブル学習機の構築に時間を要し,システム化まで至っていたない.生成AIによるフィードバック生成の予備検討を急ぎ進め,フィードバックを返すシステムの構築に予算が必要となる.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] DEVELOPMENT OF A MOTIVATION IMPLEMENTATION CHECKLIST FOR COLLEGE COURSES2024

    • 著者名/発表者名
      Yusei Suzuki,Ryuichi Matsuba,Shin-Ichiro Kubota
    • 雑誌名

      INTED2024 Proceedings

      巻: INTED2024 Proceedings ページ: 7548-7552

    • DOI

      10.21125/inted.2024

    • 査読あり
  • [雑誌論文] オンデマンド形式の授業における滞在時間を反映したページ遷移の分散表現を用いた学習者の成績予測2023

    • 著者名/発表者名
      市原大裕,杉谷賢一,中野裕司,久保田真一郎,渡邊健太
    • 雑誌名

      研究報告教育学習支援情報システム(CLE)

      巻: 2023-CLE-39 ページ: 1-6

  • [雑誌論文] 連続欠席者の予測を目的とした予測方法とデータの作成2023

    • 著者名/発表者名
      渡邊健太,市原大裕,杉谷賢一,中野裕司,久保田真一郎
    • 雑誌名

      研究報告教育学習支援情報システム(CLE)

      巻: 2023-CLE-39 ページ: 1-7

  • [雑誌論文] 多段階学習アンサンブルモデルを用いた非同期オンライン授業における2週連続者欠席者の予測2023

    • 著者名/発表者名
      渡邊 健太, 杉谷 賢一, 中野 裕司, 久保田 真一郎, 市原 大裕, 田村 祐貴, 山品 壱平
    • 雑誌名

      研究報告教育学習支援情報システム(CLE)

      巻: 2023-CLE-41 ページ: 1-7

  • [学会発表] DEVELOPMENT OF A MOTIVATION IMPLEMENTATION CHECKLIST FOR COLLEGE COURSES2024

    • 著者名/発表者名
      Yusei Suzuki,Ryuichi Matsuba,Shin-Ichiro Kubota
    • 学会等名
      INTED2024
    • 国際学会
  • [学会発表] オンデマンド形式の授業における滞在時間を反映したページ遷移の分散表現を用いた学習者の成績予測2023

    • 著者名/発表者名
      市原大裕,杉谷賢一,中野裕司,久保田真一郎,渡邊健太
    • 学会等名
      情報処理学会教育学習支援情報システム研究会
  • [学会発表] 連続欠席者の予測を目的とした予測方法とデータの作成2023

    • 著者名/発表者名
      渡邊健太,市原大裕,杉谷賢一,中野裕司,久保田真一郎
    • 学会等名
      情報処理学会教育学習支援情報システム研究会
  • [学会発表] 多段階学習アンサンブルモデルを用いた非同期オンライン授業における2週連続者欠席者の予測2023

    • 著者名/発表者名
      渡邊 健太, 杉谷 賢一, 中野 裕司, 久保田 真一郎, 市原 大裕, 田村 祐貴, 山品 壱平
    • 学会等名
      情報処理学会教育学習支援情報システム研究会

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公開日: 2024-12-25  

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