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穴埋め問題を用いたプログラミング教育支援ツールpgtracerの開発と評価

発表形態：: 原著論文
主要業績：: 主要業績
単著・共著：: 共著
発表年月：: 2016年10月

DOI：
会議属性：: 指定なし
査読：: 有り
リンク情報：: 情報処理学会論文誌：教育とコンピュータ

日本語フィールド

著者：

掛下哲郎，柳田峻，太田康介読み: カケシタテツロウ，ヤナギタリョウ，オオタコウスケ

題名：

穴埋め問題を用いたプログラミング教育支援ツールpgtracerの開発と評価

発表情報：

情報処理学会論文誌：教育とコンピュータ巻: Vol. 2 号: No. 2 ページ: pp. 20-36

キーワード：

プログラミング教育，穴埋め問題，教育支援ツール，ラーニング・アナリティクス

概要：

抄録：

プログラミング教育は理工系の大学等の教育機関において重要性が高いが，学生の学力低下に関する懸念や，プログラミング実習時の人的支援体制が十分には確保できない等の課題を抱えている．この問題に対処するために，本研究では穴埋め問題を用いたプログラミング教育支援ツールpgtracer を提案する．本ツールは，プログラムやトレース表に対する穴埋め問題を学生に出題し，学生の答案を自動採点する．pgtracerを用いることで学習時間を短縮し，学習効率を高めることができる．穴抜き個所の指定や，プログラム中のコメントの表示・非表示を切り替えることにより，教員は様々な難易度の穴埋め問題を柔軟に作成できる．また，本ツールは，教員が学生の理解状況や解答過程を把握するために必要な解答履歴や解答時間，正誤等の学習履歴を収集する. 教員は,把握した情報を元に問題を改善し学生に出題するPDCAサイクルを繰り返すことで，効果的なプログラミング教育を実現できる．我々はpgtracerの初期バージョンに対する評価実験を行い学生や教員のコメントを収集した．コメントに基づいて改良したpgtracerに対する評価実験を行ったところ，操作性に不満のある学生は3割から1割にまで減少し，pgtracer が学習に役立ったとの評価を多くの学生から得た．

英語フィールド

Author：

Tetsuro Kakeshita, Ryo Yanagita, Kosuke Ohta

Title：

Development and Evaluation of Programming Education Support Tool pgtracer Utilizing Fill-in-the-Blank Question

Announcement information:

Journal of Information Processing: Computer and Education Vol: Vol. 2 Issue: No. 2 Page: pp. 20-36

Keyword：

Programming education, Fill-in-the-blank question, Education support tool, Learning analytics

An abstract：

Programming education is important at universities majored in science and engineering. However there are obstacles due to declining student's ability and lack of support staff for programming education. In this paper, we propose a programming education support tool pgtracer utilizing fill-in-the-blank questions for a program and a trace table in order to cope with this problem. Student's answers are automatically scored by pgtracer. The learning time is reduced so that learning efficiency is improved. A teacher can create fill-in-the-blank questions with various difficulty levels by selecting various types and places of blanks, and by hiding all or part of the comments within the program. The tool also collects student's learning history. Then a teacher can analyze achievement level and learning process of each student and those of the entire class. The teacher can thus utilize the information to realize PDCA cycle for effective programming education. We conducted an evaluation experiment of the initial version of pgtracer and collected comments of students and teachers. We improve pgtracer considering these comments and conducted another evaluation experiment of pgtracer after the improvement. As a result, unsatisfied students are reduced from 30% to 10%. We also received positive evaluation from many of the students.