教員・受講生のビヘイビアを提示する授業改善システム及び方法論の開発・実践

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23300311
• 研究機関: 京都外国語大学
• 研究代表者: 村上 正行 京都外国語大学, マルチメディア教育研究センター, 准教授 (30351258)
• 研究分担者: 中村 和晃 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10584047) ; 椋木 雅之 京都大学, 学術情報メディアセンター, 准教授 (20283640) ; 角所 考 関西学院大学, 理工学部, 教授 (50263322) ; 山肩 洋子 京都大学, 情報学研究科, 准教授 (60423018) ; 飯山 将晃 京都大学, 経済学研究科(研究院), 准教授 (70362415) ; 西口 敏司 大阪工業大学, 情報科学部, 准教授 (80362565) ; 豊浦 正広 山梨大学, 医学工学総合研究部, 助教 (80550780) ; 森村 吉貴 京都大学, 物質-細胞統合シ ステム拠点, 特定拠点助教 (80578279)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 講義状況認識 / 可視化 / 雰囲気 / 集中度 / 授業研究 / 授業改善 / FD

研究概要

講師・受講生のビヘイビアの自動獲得に関する方法の開発については，クラス全体の授業雰囲気を授業映像から獲得可能な観測特徴量に基づいてある程度推定できることを明らかにした．授業雰囲気については，分類軸として，Russellの円環モデルの二軸に対応する“関心：強－関心：弱”と“開放的態度－抑制的態度”の二軸を考えた．さらにこの二軸に沿った授業雰囲気の程度を授業映像に基づいて推定するための観測特徴量として，受講者の前向き比率とフレーム間差分を取り上げ，実際の授業映像を用いた実験を通じて，実験参加者が回答した授業雰囲気の程度の主観評価値をある程度の精度で推定できることを明らかにした．
受講者群のビヘイビアを提示する授業改善支援システムの開発については，2つのシステムを開発した．授業映像について深度センサで獲得して得られたデータに対して，受講者を含むシーンを三次元可視化した上で，着目したい部分を利用者が指定することで，三次元表現された受講者の情報を可視化するインタフェースを開発した．また，受講生個人・グループ・受講生全体の活動度を認識し，可視化するためのシステムであるActVisの開発を進めた．映像から観察したい対象（受講生個人）をパネルとして矩形で指定し，パネル内のフレーム間差分量を抽出することにより，活動度を表すことができ，映像の全区間から各パネルの活動度の時間変化をシークバーとして記述することで，映像を通した活動度遷移を俯瞰できるようになる．また，パネルをグループ化して群の活動度の把握も可能である．
本システムを活用した授業改善の方法論のデザイン・実践としては，本研究で開発したシステムを活用して，活動度の高い場面における受講生の受講活動を確認することができ，特徴的な行動について観察することが可能となった．また，グループの行動特性なども把握することができた．

現在までの達成度 (区分)

理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] 大学におけるコース間の接続に基づく教員の省察を促すためのeポートフォリオの活用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大山牧子，酒井博之，村上正行，田口真奈
  • 雑誌名: 教育システム情報学会誌 巻: Vol.31, No.1 ページ: 119-131
• [雑誌論文] 「視覚的顕在化」に着目したプログラミング学習教材の開発と評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡本雅子，村上正行，吉川直人，喜多一
  • 雑誌名: 日本教育工学会論文誌 巻: Vol.37, No.1 ページ: 35-45
• [学会発表] Video Visualization with Computer Vision (2014)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Toyoura
  • 学会等名: NII Shonan Meeting Seminar, Computer Visualization - Concepts and Challenges
  • 発表場所: Shonan Village Center
  • 年月日: 20140310-20140313
• [学会発表] Activity Visualization for Multiple Targets in a Video (2014)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Toyoura, Satoshi Nishiguchi, Xiaoyang Mao, Masayuki Murakami
  • 学会等名: IEEE Pacific Visualization
  • 発表場所: Keio University
  • 年月日: 2014-03-07
• [学会発表] ActVis: Activity Visualization in Videos (2013)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Toyoura, Satoshi Nishiguchi, Xiaoyang Mao, Masayuki Murakami
  • 学会等名: Cyberworlds
  • 発表場所: Keio University
  • 年月日: 20131021-20131023
• [学会発表] Recognizing Classroom Atmosphere with Good Attention to the Ongoing Lecture for Indexing its Archived Video
  • 著者名/発表者名: Koh Kakusho, Yohei Kobayashi, Takeshi Okadome, Masayuki Murakami
  • 学会等名: 2013 International Conference on e-Learning, e-Business, Entertainment Information Systems & e-Government(EEE2013)
  • 発表場所: Las Vegas, USA
• [学会発表] 講義映像に基づく受講者の集中状況の認識
  • 著者名/発表者名: 小林陽平，角所考，村上正行
  • 学会等名: 教育システム情報学会第38回全国大会
  • 発表場所: 金沢大学
• [学会発表] 受講者映像分析のための注目受講者指定インタフェース
  • 著者名/発表者名: 西口 敏司，豊浦 正広，村上 正行
  • 学会等名: 教育システム情報学会第38回全国大会
  • 発表場所: 金沢大学
• [学会発表] 講義における受講生映像閲覧のための個・群・全体の活動度可視化システム
  • 著者名/発表者名: 豊浦 正広，西口 敏司，茅 暁陽，村上 正行
  • 学会等名: 教育システム情報学会第38回全国大会
  • 発表場所: 金沢大学
• [学会発表] 固定点観測映像に対するイベント検出システム
  • 著者名/発表者名: 豊浦 正広，茅 暁陽，西口 敏司，村上 正行
  • 学会等名: やまなし産学官連携研究交流事業
  • 発表場所: ベルクラシック甲府
• [学会発表] 固定点観測映像中の個別対象の活動度可視化
  • 著者名/発表者名: 豊浦 正広，西口 敏司，茅 暁陽，村上 正行
  • 学会等名: 情報処理学会グラフィクスとCAD研究会
  • 発表場所: 穂の国とよはし芸術劇場プラット
• [学会発表] 受講生のビヘイビア観測システムの開発と分析
  • 著者名/発表者名: 村上 正行，豊浦 正広，西口 敏司
  • 学会等名: 日本教育工学会全国大会
  • 発表場所: 秋田大学
• [学会発表] 映像ビッグデータの可視化と装着型カメラ映像からの動作解析
  • 著者名/発表者名: 豊浦 正広
  • 学会等名: 科学技術振興機構 新技術説明会 山梨大学
  • 発表場所: 独立行政法人 科学技術振興機構 JSTホール
• [備考] 映像内活動度可視化システム: ActVis
  • URL: http://www.vc.media.yamanashi.ac.jp/actvis/
• [産業財産権] 映像内活動度可視化装置，方法及びプログラム (2013)
  • 発明者名: 豊浦 正広，茅 暁陽，西口 敏司，村上 正行
  • 権利者名: 国立大学法人山梨大学，学校法人常期学園，学校法人京都外国語大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2013-173053
  • 出願年月日: 2013-08-23