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2022 年度 実施状況報告書

高次の言語化活動を促すプログラミング学習環境

研究課題

研究課題/領域番号 22K12319
研究機関千葉工業大学

研究代表者

三浦 元喜  千葉工業大学, 工学部, 教授 (00334053)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードプログラミング学習 / 言語化 / メタ認知
研究実績の概要

学習者自らによる言語化を支援・促進させるプログラミング学習手法XCP(eXtreme Comment Programming)を提案し、その効果を検証することを最終的な研究目的としている。
R4年度は、提案手法を実現するための統合開発環境(IDE)と、コメント収集サーバを構築した。当初はWebブラウザ上での実装を予定していたが、対象講義をJava言語によるネットワークプログラミング実験としたため、Java言語で実装した。教材とエディタ、実行確認環境を構築し、その実行確認画面において任意の箇所にコメントを追記できるようにした。これにより、学習者はプログラム実行結果について注釈やコメントを付与することができる。また、その注釈やコメントは実行結果との差分としてサーバ(LMS)に集約され、理解度とコメント活動を対応づけて記録できるようにした。R4年度後期の講義でシステムを運用し、提案手法を用いない場合でのデータ収集を行った。提案手法の概要とシステム実装に関して、国際会議KICSS2022京都で発表した。
学習者主体のプログラミング学習法の開発という観点で、昔話や童話、おとぎ話を題材としたオブジェクト指向ソフトウェア設計の学習法についてWCCE2022広島で発表した。学習者が慣れ親しんだ題材に基づいて設計できるため、理解度と饒舌性を高める効果が期待できる。
また学習者を理解するための技術に関連して、顔の温度変化をサーモグラフィーでリアルタイムに計測し、学習者の感情を推測する手法の開発とその効果についての共同研究、IIAI-AAI-Winter2022で発表した。

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

当初はWebブラウザ上で動作するエディタを含む、WebIDEとLMSを改良する予定であったが、研究目的として実行結果にフォーカスしたほうがよいと考え、Javaアプリケーションによる実装に切り替えた。今後必要に応じてWebIDEやLMSとの連携機能を追加していく。

今後の研究の推進方策

コメント収集システムをJavaアプリケーションとして実装することで、ローカル環境に依存する学習にも対応でき、柔軟性が高まった部分もある。実際に、組み込み系の実験講義支援システムにも適用し、運用ができている。今後はChatGPT等を活用した実験系も検討する。

次年度使用額が生じた理由

国際会議への参加を見送ったことにより、旅費の使用額が想定よりも少なくなったため。R5年度は国内外の会議に参加しやすくなると考えられるため、次年度への繰越額は減ることが見込まれる。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [学会発表] 学習支援のための顔の温度と感情のデータベース作成システム2023

    • 著者名/発表者名
      中田 豊久,三浦 元喜,近山 英輔
    • 学会等名
      情報処理学会インタラクション2023
  • [学会発表] A Feasibility Study on Learning of Object-Oriented Programming Based on Fairy Tales2022

    • 著者名/発表者名
      Motoki Miura
    • 学会等名
      IFIP WCCE 2022: World Conference on Computers in Education
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of Programming Learning Support System that Promotes Verbalization Activities2022

    • 著者名/発表者名
      Motoki Miura, Toyohisa Nakada
    • 学会等名
      17th International Conference on Knowledge, Information and Creativity Support Systems (KICSS2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of real-time temperature measurement system for facial landmarks to estimate learner's emotions2022

    • 著者名/発表者名
      Toyohisa Nakada, Motoki Miura, Eisuke Chikayama
    • 学会等名
      2022 13th International Congress on Advanced Applied Informatics Winter (IIAI-AAI-Winter)
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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