2018 Fiscal Year Research-status Report
教材と理解状態の統計的解析によって教材改善ポイントを導出する教授学習支援システム
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16K01087
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| Research Institution | Osaka University of Arts |
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Principal Investigator |
武村 泰宏 大阪芸術大学, 芸術学部, 教授 (90280065)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 教育工学 / 教授学習支援システム / ソフトウェア工学教育 / 教材改善ポイント / ARCSモデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，[T1] 教材と学習者の理解状態を可視化する教材理解モデル構築手法，[T2] 教材の改善ポイントをフィードバックする教材改善ポイント導出機構，[T3] 学習者の理解状態に適応した教材の改善ができる教材改善支援手法の研究開発を推進する。本年度は，この研究開発の3年目に当たるもので，初年度のT1：教材理解モデル構築手法および，T2：教材改善ポイント導出機構の研究成果を基に，学習者の理解状態に適応した教材改善支援に関する研究開発を行った。本年度の研究実績は以下のとおりである。
(1) 昨年度に構築した教材改善ポイント導出機構によって導出した教材改善ポイントを活用して，教材改善支援手法を提案し，プログラミング教育における支援候補学習者に適応した支援教材に関する知見も加えて教材改善支援機構を構築した。
(2) 研究協力者の教育環境においてプログラミング教育を試行し，教授学習支援システムとしての機能評価実験を行った。その際，多様な学習者への適応を評価するため，本手法の適用領域を小学校のプログラミング教育に拡大し，その学習者にとって理解が容易で記述しやすいアルゴリズム表現を提案した。
(3) 教材改善支援の改善の一つとして，昨年度に引き続き小学校のプログラミング教育におけるスモールステップ学習，多様な領域に適応できるコーディングカードを試作した。
(4) 機能評価の結果と従来e-Learning の知見との比較などの解析から，e-Learning における支援効果を評価した。その成果は，国内での学会発表や学会誌投稿，および海外で開催されるe-Learning 関連の国際会議において本研究成果を発表した。また，本研究成果を関係する教育現場に紹介し，e-Learning が導入されている教育現場に還元した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究遂行に伴い，多様な領域におけるプログラミング教育への対処が必要になったので，学習者のモチベーションを測定するために，研究テーマに関連したプログラミング教育に多くの時間を要したことで，当初計画に遅延が生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究で提案した教材改善ポイント導出アルゴリズムおよび，理解状態に適応した教材改善支援手法は，プログラミング教育の学習レベルと学習者数がある程度あれば，精度の高い教材改善ポイントの導出と教材改善が可能であり，実際の教育現場での実用性は高いと考えている。今後は，小学校などの多様な学習レベルに対応できるよう，いろいろなプログラミング教育環境における学習データを収集し，ヒューリスティクなメトリクスを取入れて，導出した教材改善ポイントを用いた教材改善の試行を予定している。
また，本研究成果を関係する教育現場への還元も検討している。
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| Causes of Carryover |
研究代表者の研究遂行に伴い，多様な領域におけるプログラミング教育への対処が必要になったので，研究テーマに関連したプログラミング教育に多くの時間を要したために，当初計画に遅延が生じた。また，教材改善ポイントを導出するためのプログラミング学習におけるデータ収集および解析が，当初計画より遅れたたことで，教材改善支援手法の評価実験用パーソナルコンピューの仕様設計に至らなかったため，当初予定の助成金使用が次年度に移行した。次年度には，教材改善支援手法による評価実験用パーソナルコンピューの詳細な仕様設計を行い，ハードウェアを購入して評価実験機構を構築し，e-Learning における詳細な支援効果の評価を計画している。
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