2012 Fiscal Year Annual Research Report
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
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24300282
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
伊東 幸宏 静岡大学, 法人本部, 学長 (20193526)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 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 |
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| Research Abstract |
1、アルゴリズム理解支援ツールの強化について
前年度までに、アルゴリズム学習者に学ぶべきアルゴリズムの操作手順を構造化および抽象化させることにより一般的アルゴリズムの理解とプログラムの理解を支援するシステムを開発している。平成24年度にはこのシステムに学習者をガイドする機能を付与した(International Conference on Computers in Education (2012)に採録、教育システム情報学会全国大会2012にて発表)。また協力大学におけるプログラミング系授業においてこのシステムを使用し、多重ループを含むアルゴリズムの理解に関する学習効果を評価して肯定的な結果を得た(教育システム情報学会学生研究発表会にて発表。また教育システム情報学会H25大会にて発表予定)。
2、学習状況データの収集・自動分析を行う教師支援ツールの開発について
先行研究において、プログラミング演習における学習者が作成したプログラムを予め教師が与えた標準アルゴリズムと突き合わせて評価する機構、および予め指定した特徴を持つプログラムを検索する機構を開発している。平成24年度はこれらの機能を利用し、演習授業中に学生が作成中のプログラムをモニタリングして評価し、クラス全体の進捗度を整理してその情報を教師にリアルタイムで提供するシステムを構築した。
3、教師に対してオープンな教材アーキテクチャおよび教材DBの開発について
プログラミングにおける対象世界(データ構造)を視覚化する手法について国内外の研究事例をサーベイし、教材表現の基礎的検討を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
[1]アルゴリズム理解支援ツールの強化に関する研究については、本年度中に実授業に投入して実践的評価を行う段階に達した。これは当初計画(H26に実授業投入)より大幅に前倒しできている。[2]学習状況データの収集・自動分析を行う教師支援ツールについても、当初計画ではH24年度は設計に留まっていたが、プロトタイプシステムを実装する段階まで進むことができた。しかし[3]教材DBの構築については基礎的検討に留まっている。以上を総合的に評価して「(2)おおむね順調に進展している」といえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
上述のように現在までテーマ[1][2]については当初計画より前倒しで進んでおり、この進捗を維持しつつ、残る研究期間に当初計画より充実した実践的評価とその結果に基づくシステムの改善のループを実現することをめざす。
[3]についてはサーベイの結果と協力校における教育内容の摺り合わせを進め、実用性の高い手法の実現をめざす。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初想定していた実験室環境における教育システムの評価予備実験ではそのための計算機設備が必要であったが、協力校における実授業環境での評価実験を行うことができたので、同校の教室に設置された計算機設備を使用できた。一方、今後は実験室環境における評価実験の体制も充実させることが望ましい。以上のことから本年度の一部の経費を、次年度の実験環境充実のために使用することとした。
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