プログラム挙動可視化ツール活用型オンライン演習のためのモデル授業・電子教材集開発

利用程序行为可视化工具开发在线练习的样板课和电子教材

基本信息

批准号：
22K12290
负责人：
伊東幸宏
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本年度はプログラム挙動可視化ツールTEDViTをオンライン演習支援に活用するために以下のシステム設計を進めた。(a)オンライン演習における教師への質問や学習者間の議論を、TEDViT上のプログラム挙動再現画面上で行うための機能拡張：プログラミング演習の質疑応答では学生プログラムのソースコードとその実行過程について学習者と教師が共通認識を持つことが前提となる。前者についてはソースコードファイルを共有すれば簡単だが、実行過程は時系列上の変化を含むため、説明が複雑にならざるを得ない。学習者・教師の双方がTEDViT上でプログラムの挙動を再現してこれを共有し、挙動に吹き出しの形で直接疑問点や解説を記入することにすることにより、実行過程に関する対話を円滑に行うことができる。そのために、既存TEDViTの挙動再現アニメーション中の任意の時点と場所に質問や解説のメッセージを埋め込めるシステムを設計した。(b)オンライン協調学習におけるLearning by Teaching を取り入れたTEDViT活用演習の実現のための機能拡張：オンライン演習では生じにくい学習者相互の教えあいを促進する以下のような授業を支援するツールを設計した。 1)教師は学習対象アルゴリズムとソースコード例、そのソースコードのためのTEDViTの視覚化ルールを学習者に与える。但しこのルールには、重要なオブジェクトの強調や理解を助けるメッセージなどは一切設定されておらず、このままでは少々わかりにくい。 2)教師は学習者数名のグループを設定する。各学習者は教師から与えられた視覚化ルールを編集し、オブジェクトの色変化や説明メッセージなどを組み込んだ、よりわかりやすい教材に改善する。 3)グループ内で互いが作成した教材を使って相互に説明しあい、学習者相互で説明のわかりやすさを評価して改善方法を議論する。

今年，我们继续进行以下系统设计，以利用程序行为可视化工具TEDVIT来支持在线练习。（a）在TEDVIT上的在线行为复制屏幕上的在线练习中学习的问题的功能扩展以及讨论：编程练习的问答环节假设学习者和教师对学生计划的源代码和执行过程有共同的了解。如果您共享源代码文件，前者很简单，但是执行过程涉及随着时间的变化，因此说明很复杂。学习者和教师都可以在TEDVIT上复制和分享该程序的行为，然后直接以语音气泡的形式写出问题和解释，以平稳地传达该程序的行为，从而使他们能够顺利进行有关执行过程的对话。为此，我们设计了一个系统，该系统使您可以在现有TEDVIT的行为复制动画中的任何时刻和位置嵌入问题和评论消息。（b）实现TEDVIT利用练习的功能扩展，通过在线协作学习中进行教学结合学习：我们设计了一种工具来支持以下课程来促进学习者之间相互教学的课程，这在在线练习中不太可能发生。 1）教师为学习算法，源代码的示例和该源代码的TEDVIT可视化规则提供了学习算法。但是，此规则没有设置任何要强调或帮助您理解重要对象的消息，因此是否会继续这样做有点困难。 2）老师将建立一组一组学习者。每个学习者都编辑了教师给出的可视化规则，并将其改进为更易于理解的教学材料，包括对象颜色变化和解释性信息。 3）在小组中，学生将使用彼此创建的教材相互解释，学习者将评估解释的便利性，并讨论改善解释的方法。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Interaction Support Systems Between Teachers and Visual Content for Effortless Creation of Program Visualization

教师与视觉内容之间的交互支持系统，轻松创建程序可视化

DOI：
10.58459/rptel.2023.18033
发表时间：
2023
期刊：
Research and Practice in Technology Enhanced Learning
影响因子：
3.2
作者：
Koichi Yamashita;Miyu Suzuki;Yusuke Kito;Yusuke Suzuki;Satoru Kogure;Yasuhiro Noguchi;Raiya Yamamoto;Tatsuhiro Konishi;Yukihiro Itoh
通讯作者：
Yukihiro Itoh

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