2022 Fiscal Year Research-status Report
Development and operation of a digital learning environment that visualizes online learning activities
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21K12159
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| Research Institution | Oita University |
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Principal Investigator |
吉崎 弘一 大分大学, 学術情報拠点, 准教授 (10351785)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 学習支援システム / 学習分析 / 学習者支援 / ブラウザ拡張機能 / プッシュ通知 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者らがこれまでに開発した学習支援システムでは、教授者がアップロードしたデジタル教材に対して、学習者は、ふせんとテキストハイライトの注釈情報を記録できる。また、開発したWebブラウザ拡張機能を用いることで、一般のWebページ上の学習者が指定したテキスト/画像に対して、ハイライトを記録することができる。これら既開発のWebシステムとブラウザ拡張機能を連携することで、個々の学習者の教材閲覧・注釈設定及びインターネット上のWebページへの注釈設定及び引用等、多くの学習活動をWebブラウザ上で行うことができ、学習活動に関係する記録(ログデータ)の収集をより網羅的にすることができる。
2022年度は、講義動画へのテキストアノテーション付与機能と、学生の学習状況に応じて課題への取り組みを促す機能のプロトタイプを、共同研究者らと共に開発をした。前者については、これまで開発してきたテキストデータへのハイライト機能を活用し、講義動画を音声認識したテキストデータへのアノテーション付与機能を検証した。動画像の音声認識ソフトウェアにはOpenAIが公開したWhisperを用い、日本語の音声認識にも高い認識精度を実現することを確認した。タイムスタンプが付与された認識結果のテキストデータは、講義動画再生プレーヤー内で動画と同期しながら表示し、学習者の操作によりテキストハイライトを付与することを可能にした。また、課題への取り組みを学生に促す機能については、学習支援システムにおける学習活動をIMS Caliper規格に基づき、外部システムに蓄積する機能を開発した。この蓄積した過去の学習データから、学習者の今後の課題提出有無を予測し、その可能性が低い学生に、課題への取り組みを促すメッセージを、LINEプラットフォームを介して送信する機能を試験開発した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍の業務環境の変化に伴い、システム開発に遅れが生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
オンデマンド型オンライン講義では講義動画が多用される現状を踏まえ、講義動画の音声認識結果を用いたアノテーション付与とキーワード検索を、学習活動に積極的に取り込む機能の開発を進める。その際に短時間で音声認識をするため、GPU搭載機を活用した音声認識システムの構築を行う。これらの学習活動を国際標準規格IMS Caliperを用いて、学習支援システムから外部システムに出力し、時系列データベースに保存した上で、網羅的に学習者の学習活動を分析する機能を実装する。また、この学習ログストアに蓄積したデータに基づき、学習分析を行い、LINEプラットフォームを活用したプッシュ通知で学習者の学習を促進するシステムのプロトタイプを実装する。
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| Causes of Carryover |
音声認識システムの開発に想定外の時間がかかり、当初利用を予定していた高速コンピューティング環境を計画ほどは利用できなかったため、次年度使用額が発生した。次年度使用額については、音声認識システムに必要なGPU計算環境とデータベースを、クラウドサービス上に構築するため、利用する計画である。GPU計算環境については、講義動画の再生時間程度の時間で認識結果を出力することを目指し、利用する認識フレームワークに適した高性能な計算環境を構築する。また、データベースは、大容量の学習ログの分析に適した、時系列データベースを利用する予定である。
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