福山大学平成27年度教育振興助成金による研究

金子邦彦が，平成２７年度教育振興助成金を受けて取り組んだ課題について説明する

平成２７年度　教育振興助成金

（課題名）

学生の自発的成長を促進する学習成果・個人診断チャート自動生成システム　-　ラーニング・アナリティクスとルーブリックの多面的展開　-

（成果の概要）

◆ 学習成果・個人診断チャート自動生成システム（以下「本システム」という）の作成に用いた既存のツール等

本システムの作成では、プログラムを作成することになるが、次の既存のツール等を用いて、効率よくプログラム作成を行うことにした。

• プログラミング言語: Python及び関連パッケージ
• 統計解析、グラフ作成用システム: R システム及び関連パッケージ
• リレーショナルデータベースシステム: SQLite 3

◆ 予算案策定時に考えたこと

本システムのプログラムは自前で作成するので、外注などの費用は発生しない。本システムのプログラム作成では、既存のパソコンを使用するので、費用は発生しない。研究成果発表のための旅費及び英文校正費用に困る可能性があると考えて、助成を申請した。

◆ 成果物

本システムの作成を進め、本システムの要素となる次のプログラムを成果物として作成した。これで本システムに必要な全要素の完成を終えた。

• データの管理を簡単にするため、異種のテーブルを単一のテーブルに合体、その逆を行うプログラム
• データをビジュアルに表示するため、２次元のベクトルデータから散布図を自動で作成するプログラム
• 多数の要因があるとき、それをビジュアルにプロットするために、要因間の相関係数の固有ベクトルを求めることにより、相関関係の高い複数の要因を見つける手法である主成分分析のプログラム
• データが複数の群に分かれ、各群が代表値である中央値を持つとき、中央値の有意差を検定することにより、確かに群分けが妥当であることを確認できるためのプログラム
• 学生のアンケートなどの日本語の文章に対して、単語に切り分けることを自動で行うプログラム

以上のように、本システムは、複数の要素の組み合わせにより機能する。全体としては、数十個の文章（例えば、アンケートの記入文）があるとき、それを自動分類して、振り分ける機能を持つ。単に振り分ける機能があるというだけでなく、振り分けの基準に使う数値を変えたり、増やしたりしたいときなど、プログラムの書き換えを今後行うとき、それが簡単にできるように工夫している。

◆ 今までの取り組みと今後の予定

最初、工学部情報工学の専門科目において、学生の出欠状況を解析し、それをビジュアル化し、学生に見せることで、学生の自発的成長（「やっぱり休むのは止めよう」と自ら決心するような）を促進することを考えた。学生の将来の出欠を予測できるかもと考えた。それは失敗した。当初、学生の出欠の状況には、本人の個性が現れると仮定していたが、実際の出欠状況を観察したところ「休みの多い学生」と「まじめに出席している学生」の２通りしか観察できず、また、休みの多い学生は少数であって、解析の余地がなかった。（今後、休みの多い学生の情報を累積で１００名程度以上集めれば、解析できる可能性があるとは考えている）。

そこで、取り組みの開始後に、解析の対象を、出欠状況のような数値データではなくて、日本語の文章である文字列データに変えることにした。（日本語の文字列データを解析できる機能については、作成を終えている）。同時に、学生の実情をよく把握するために「授業で学んだこと、新しく覚えたことを自由に書いてください」という指示を与えて、学生に文章で書かせることを試行した。これには、明瞭に、個性が現れた。

• 授業の資料などを丹念に記述している学生
• 要点となる文章を箇条書きなどできれいにまとめている学生
• 授業の中の特に難しい部分を書き留めている学生
• キーワードだけを学生
• 一語を書く学生

成績評価で使うペーパーテストの点数等では観察できない、学生の個性は確かに表れた。ここで、新しい課題に直面している。文章の長さ、文章の中の品詞の比率、漢字・ひらがな・かたかなの比率等の数値を使い、学生の個性を見ることは可能となってきたが、そういった結果を学生に見せたときに、どのようなアドバイスあるいは診断結果を提示すべきかという難問に直面している。例えば、「文章を長く書くような学生は、成績の伸びが大きい」のような仮説を立て、それを検証することは可能であろうが、それが分かったとして「文章を長く書くようにすれば、成績が伸びる」と学生に指導すること自体が妥当かどうかを今後検討せねばならない。以上のように判断したため、平成２８年２月までの査読付き国際会議での研究成果を見送った。使用額が０円なのはそのため。

◆ 将来への展望

（将来の展望については，現在取組中のことであり，不確定な情報であるので割愛します）

（以上，書きかけ）．

問い合わせ先： 金子邦彦（かねこ くにひこ）