Research on an education support system for elementary geometry based on handwriting behavior

基于手写行为的初等几何教育支持系统研究

• 批准号: 21K12157
• 负责人: 藤本 光史
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Fukuoka University of Education
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12157/
• 关键词: ユーザインタフェース; Webアプリケーション; 数学ソフトウェア; WebAssembly; マルチプラットフォーム; 手書き図形入力; GeoGebra; 手書きインタフェース; 手書き数式入力; 初等幾何証明支援; 数式処理システム

本研究では既存の手書き数式インタフェースを応用して、授業者と学習者が共に活用できる図形・命題の手書き入力インタフェースを作成すると共に、図形の証明問題学習に対応した教育支援システムを実現することを目指している。令和4年度は入力インタフェースと数式処理エンジンとの連携に関する研究を推進した。C言語で実装した数式処理エンジンをWebAssemblyを用いてJavaScriptから呼び出せるようにし、Webアプリとして構築した入力インタフェースとデータを送受信できるようにした。使用した数式処理エンジンは複数のプログラムから構成されたものであるが、EmscriptenのMODULARIZE機能を利用してモジュール化することにより、Webアプリから同時実行できるようにした。既存の数学ソフトウェア（特に数式処理システム）はC言語やC++で開発されプラットフォーム依存のものが多く、それらのマルチプラットフォーム対応が課題となっているが、本手法を用いることにより既存数学ソフトウェアをWebアプリ化できる可能性がある。さらに、計算エンジン部とGUI部を切り離して開発できるというメリットもある。この成果の一部は書籍「数学ソフトウェアの作り方」として共立出版より出版された。また、第148回日本数学会九州支部例会における特別講演、日本数学会ワークショップ「数学ソフトウェアとフリードキュメント34」、およびRisa/Asir Conference 2023で発表した。

在本研究中，我们将通过应用现有的手写数学界面，创建一个可供教师和学习者使用的图形和命题的手写输入界面，并旨在实现一个支持图形证明问题学习的教育支持系统。正在瞄准它。 2020财年，我们推动了输入界面与公式处理引擎之间协作的研究。可以使用 WebAssembly 从 JavaScript 调用用 C 语言实现的公式处理引擎，并且可以从构建为 Web 应用程序的输入界面发送和接收数据。使用的公式处理引擎由多个程序组成，但通过使用 Emscripten 的 MODULARIZE 功能对其进行模块化，可以从 Web 应用程序同时执行。现有的数学软件（尤其是公式处理系统）是用C语言或C++开发的，并且通常依赖于平台，这使得多平台兼容性成为一个问题，但是通过使用这种方法，现有的数学软件可以用作Web应用程序。它有可能被制成另一个优点是计算引擎部分和GUI部分可以分开开发。该结果的一部分由 Kyoritsu Shuppan 在《如何制作数学软件》一书中发表。他还在日本数学会第148届九州分会定期会议、日本数学会研讨会“数学软件和自由文档34”以及Risa/Asir Conference 2023上做了专题演讲。

项目成果

WebAssemblyによる数学ソフトウェアのWebアプリ化

使用 WebAssembly 将数学软件转换为 Web 应用程序

• 发表时间: 2022
• 作者: 塚本 真人;藤本 光史;藤本光史;藤本光史;藤本光史
• 通讯作者: 藤本光史

数学ソフトウェアの作り方(WebAssemblyによるCプログラムのWebアプリ化)

如何创建数学软件（使用 WebAssembly 将 C 程序转换为 Web 应用程序）

• 发表时间: 2023
• 作者: 千代祐太朗;横田智巳;高山信毅,野呂正行,小原功任,藤本光史
• 通讯作者: 高山信毅,野呂正行,小原功任,藤本光史

数式処理関連書籍の執筆と出版 -- 質疑応答の記録 --

撰写出版数学公式处理相关书籍——问答记录——

• 发表时间: 2022
• 期刊: 数式処理
• 作者: 伊勢孝之;石井亜由美;西川幸治;門田宗之;八木秀介;山田博胤;大南博和;竹谷豊;佐田政隆;伊勢孝之;藤本光史
• 通讯作者: 藤本光史

Reactを用いたGeoGebraのWebへの埋め込み

使用 React 在网络上嵌入 GeoGebra

• 发表时间: 2022
• 作者: 塚本 真人;藤本 光史;藤本光史;藤本光史;藤本光史;藤本光史
• 通讯作者: 藤本光史

数学ソフトウェアの作り方

如何制作数学软件

• 发表时间: 2022
• 作者: 高山 信毅;野呂 正行;小原 功任;藤本 光史;高山 信毅;濱田 龍義
• 通讯作者: 濱田 龍義