教育用データマイニングとデジタルポートフォリオの構成・共有・可視化に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13780116
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: 松居 辰則 電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 助教授 (20247232)
• Keywords: 教育用データマイニング / デジタルポートフォリオ / 教育情報データベース / 情報可視化手法 / グループ学習環境 / 異種情報の統合方式 / 学習者モデル / ポートフォリオ評価

Research Abstract

本研究の目的は「異種教育情報を統合した教育情報データベースの構築」および「教育データからのデータマイングとその共有・可視化手法の開発」である.本研究では上記の目的を遂行するために,Digital Portfblio(DP)管理システムを構築し,その過程で必要となる技術・理論を開発・実装し,DPの新しい構成・共有・可視化手法を検証する.本研究で開発するDP管理システムは、個人学習環境の提供,異種情報の統合機能,DP情報可視化機能,グループ構成最適化機能の各機能を有する.本システムの開発段階で想定される研究目的の技術的な下位課題としては以下のようなものが考えられる.本研究ではDP管理システムの構築を通して,DPの表現・共有・可視化の手法を発見科学的アプローチにより展開する.
(1)異種情報の統合管理のための理論(データのカプセル化手法,統一的記述手法)の開発(2)教育データに依存したデータマイニング手法の開発(既存のデータマイニング手法の拡張)(3)グループ組織化モデルの記述と,グループ構成支援機構の開発(4)DP管理システムにおけるAwareness情報としてのマイニング情報の可視化手法の開発(5)DP管理システムの開発と評価(6)グループ構成による効果の評価に基づくグループ組織化モデルの最適化手法の開発
平成13年度に引き続き,(3)〜(6)について研究を推進した.(3)に関しては,グループ組織化モデルは(グループ形態,グループマンバ,構成メンバの役割,期待される効果)によって記述されると定義し、様々なグループ学習に関する先行研究をオントロジーアプローチによって整理し,グループ構成のためのルールベースとして記述手法を提案した.(4)に関しては,Awareness情報に関する先行研究を整理し,様々な学習形態に適応的な可視化手法を検討した.(6)に関しては,個人学習環境から,システムの推薦するグループ学習環境に移行し,グループ学習の行った場合の効果に関する評価(ディスカッションの頻度情報や学習者の主観的評価など)に基づき,グループ組織化モデル,およびDPデータベースの記述手法の最適化を行った.(5)の評価に関しては,分散環境下において,システムのモニタリングによる学習者の情報(行動履歴,学習履歴,など)による定量的側面と,学習者に対するアンケート調査による認知的側面の双方から総合的に実施した.2年間の研究を通して,教育データからのデータマイニング手法と多元的な異種情報の統合的な管理手法の汎用性の高い枠組みを示すことができたが,効果的な可視化手法に関しては今後も様々な観点からの検討が必要である.

Research Products

• [Publications] 松居辰則: "分散遺伝的アルゴリズムを用いた教授・学習活動系列化システム"人工学会知能論文誌. Vol.17, No.4. 449-461 (2002)
• [Publications] 松居辰則他2名: "e-Learning環境での学習オブジェクトの適応的系列化手法に関する研究"電子情報通信学会論文誌. (印刷中). (2003)
• [Publications] 松居辰則: "School Based Curriculumに基づく遠隔教師研修システムの構築"教育システム情報学会誌. Vol.17, No.3. 317-318 (2001)
• [Publications] 松居辰則: "授業理解を促すための類似度評価機能を持つ授業事例ベースシステム"日本教育工学会論文誌. Vol.25, No.3. 163-175 (2002)
• [Publications] Tatsunori Matsui: "Distance Lecture Delivering Environment based on Learning Ecological Model -Practical Study on Cooperative Experiment between University and Industry-"Proc. of MDEST2002 (Multimedia Distance Education). 17-24 (2002)
• [Publications] Tatsunori Matsui: "Hybrid e-Learning System for a Cooperative Linkage between University and Industry"Proc. of E-Learn2002. 25-32 (2002)
• [Publications] 松居辰則: "学習履歴情報のデジタルポートフォリオ化とプロセス評価の試み"日本教育工学会研究報告集. JET02-4. 7-14 (2002)
• [Publications] 松居辰則: "異種情報統合によるDigital Portfolio構築への発見科学的アプローチ"電子情報通信学会技術研究報告. ET2000-115. 17-24 (2001)
• [Publications] 松居辰則: "学習履歴情報のDigital Portfolio化とその利用について"電子情報通信学会技術研究報告. ET2001-48. 25-32 (2001)
• [Publications] 松居辰則: "教育データ処理への発見科学的アプロチ-Post Modern Ageにおける効果測定・評価の方法論の検討-"日本教育工学会研究報告集. JET02-1. 23-28 (2001)
• [Publications] 松居辰則: "対象領域の知識構造を反映した議論支援モデル"人工知能学会研究会資料. SIG-IES-A103. 93-98 (2002)
• [Publications] 松居辰則: "遺伝的アルゴリズムを用いた教授行動のスケジューリングに関する研究"電子情報通信学会技術報告. ET2000-113. 1-8 (2001)
• [Publications] 岡本敏雄編(著者6名): "インターネット時代の教育情報工学(1)"森北出版. 247 (2001)
• [Publications] 岡本敏雄編(著者6名): "インターネット時代の教育情報工学(1)ニュー・パラダイム編"森北出版. 247 (2001)
• [Publications] 岡本 敏雄編(著者9名): "インターネット時代の教育情報工学(2)ニュー・テクノロジー編"森北出版. 325 (2001)
• [Publications] 西之園 晴夫編: "情報教育(重要用語300の基礎知識)"明治図書. 313 (2001)
• [Publications] 教育システム情報学会 編: "教育システムハンドブック"実教出版. 339 (2001)
• [Publications] 柳井晴夫他編: "多変量解析実例ハンドブック"実教出版. 889 (2002)