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2016 年度 実績報告書

実践的有用性の高いアルゴリズム・プログラミング学習教育支援環境の構築

研究課題

研究課題/領域番号 24300282
研究機関静岡大学

研究代表者

伊東 幸宏  静岡大学, 法人本部, 学長 (20193526)

研究分担者 小西 達裕  静岡大学, 情報学部, 教授 (30234800)
小暮 悟  静岡大学, 情報学部, 講師 (40359758)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2017-03-31
キーワード学習支援システム / プログラミング教育 / アルゴリズム教育 / 教師支援システム / 自動評価
研究実績の概要

本研究は学習者支援・教師支援の両方の立場から、実践的に有用な学習支援システムを構築し、これを実授業に導入して有効性を明らかにすることを目的としている。
本年度は前年度までに構築した学習者支援システムに対し、グラフィカルユーザインタフェースを有するオーサリングツールの構築(雑誌論文[6])、デバッグ学習支援システムへの拡張(雑誌論文[3]、学会発表[1])など、種々の機能強化を行った。また教師支援システムに関しては、机間巡視を行うスタッフを支援するために、手書き教材の蓄積とスタッフ間での共同利用支援機能を開発し、実授業で試験利用して一定の有用性があることを確認した(雑誌論文[4])。さらにプログラミング中の学習者の挙動を観察し、行き詰まり状態に陥っていることを検出する機能を開発した。これにより教育スタッフはケアすべき学習者を発見することが容易になる。さらにこの機能は学習者自身の振り返り学習にも有用であることを実験的に明らかにした(学会発表[2])。
また本年度は本基盤研究(B)の研究計画の最終年度にあたるため、前年度までに構築した学習者支援システム(プログラムの挙動を教師がデザインした方法で視覚化するシステム)を教育実践に導入する試みを3件行い、システムの実践的有効性を明らかにした(雑誌論文[1][2][5])。1件は多くの初学者が学習に困難を感じる多重ループを学習課題にしており、初学者を対象とする教育実践であった。次の1件は中級者を対象とし、ソーティング処理の計算量と初期データ配置の関係を発見的に学習するものであった。3件目は上級者を対象に、C言語のポインタを扱うプログラムの挙動理解を支援するものであった。以上のように、構築した学習支援システムは初級者から上級者まで幅広い学習者に対する有効性を持つことが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Code-reading support environment visualizing three fields and educational practice to understand nested loops2016

    • 著者名/発表者名
      Koichi YAMASHITA, Takamasa NAGAO, Satoru KOGURE, Yasuhiro NOGUCHI, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
    • 雑誌名

      Research and Practice in Technology Enhanced Learning (RPTEL)

      巻: 11(1) ページ: 1-22

    • DOI

      10.1186/s41039-016-0027-3

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Practices of Algorithm Education based on Discovery Learning using a Program Visualization System2016

    • 著者名/発表者名
      Koichi YAMASHITA, Ryota FUJIOKA, Satoru KOGURE, Yasuhiro NOGUCHI, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
    • 雑誌名

      Research and Practice in Technology Enhanced Learning (RPTEL)

      巻: accepted for publication ページ: 0-0

    • DOI

      accepted for publication

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Design of a Learning Support System and a Lecture to Learn Systematic Debugging Process for Novice Programmers2016

    • 著者名/発表者名
      Raiya YAMAMOTO, Yasuhiro NOGUCHI, Satoru KOGURE, Koichi YAMASHITA, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
    • 雑誌名

      Proceedings of ICCE2016

      巻: Nothing ページ: 276-281

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] etworked Tutoring Support System for a Programming Class based on Reusable Tutoring Content and Semi-automatic Program Assessment2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro NOGUCHI, Ryota OSAWA, Koichi YAMASHITA, Satoru KOGURE, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
    • 雑誌名

      Proceedings of ICCE2016

      巻: Nothing ページ: 252-257

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Learning Support System for Visualizing Memory Image and Target Domain World and Classroom Practice for Understanding Pointers2016

    • 著者名/発表者名
      Koichi YAMASHITA, Ryota FUJIOKA, Satoru KOGURE, Yasuhiro NOGUCHI, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
    • 雑誌名

      Proceedings of ICCE2016

      巻: Nothing ページ: 521-530

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] GUI Based Environment to Support Writing and Debugging Rules for a Program Visualization Tool2016

    • 著者名/発表者名
      Daiki TEZUKA, Satoru KOGURE, Yasuhiro NOGUCHI, Koichi YAMASHITA, Tatsuhiro KONISHI, Yukihiro ITOH
    • 雑誌名

      Proceedings of ICCE2016

      巻: Nothing ページ: 303-305

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 学習マップを用いたプログラミング初級者への学習支援システムの構築2017

    • 著者名/発表者名
      朝倉諒介, 野口 靖浩,小暮 悟,山下 浩一,小西達裕,伊東幸宏
    • 学会等名
      教育システム情報学会2016年度学生研究発表会東海地区
    • 発表場所
      名城大学名古屋サテライトキャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-06
  • [学会発表] プログラミング演習における迷い検出に基づく学習教育支援システムの構築2017

    • 著者名/発表者名
      杉山匠, 小暮悟, 野口靖浩, 山下浩一, 小西達裕, 伊東幸宏
    • 学会等名
      電子情報通信学会教育工学研究会
    • 発表場所
      国立特別支援教育総合研究所(神奈川県横須賀市)
    • 年月日
      2017-01-28
  • [学会発表] 初学者に体系的デバッグ手順を指導する学習支援システムと講義パッケージの設計2016

    • 著者名/発表者名
      山本頼弥, 野口靖浩, 小暮悟, 山下浩一, 小西達裕, 伊東幸宏
    • 学会等名
      教育システム情報学科第41回全国大会
    • 発表場所
      帝京大学 宇都宮キャンパス(栃木県宇都宮市)
    • 年月日
      2016-08-31

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公開日: 2018-01-16  

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