プログラムの挙動の視覚化に教師の意図を反映するシステムの開発と評価

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（22-1） 我々がこれまでに構築してきたプログラム視覚化（PV）システムであるTEDViTは，教師が自身の説明意図に基づいて対象世界の描画を自由に生成できる特徴を持つ。ここで，対象世界とはプログラムの処理対象を論理的データ構造として表現したものをいう。この特徴はTEDViTの有意な学習効果を導く一方，PV生成に時間がかかることが問題となっていた。これに対し我々は，初学者向けの描画オブジェクトを自動的に配置することでPV生成における一部の作業を支援すること，ダイアログインタフェースによってPV生成をメニュー操作で実現すること，WYSIWYG PVエディだによってPV生成を視覚的に支援することの，三つのアプローチでPV生成コストの削減を試みた。評価実験の結果からはそれぞれのアプローチがPV生成のコスト削減に一定の効果を持つことが示唆され，我々はこれらを統合した支援の可能性について検討した。（雑誌論文1）（22-2） TEDViTはC言語のみに対応するPVシステムであるが，近年は初学者向けのプログラミングの授業でJavaが採用される事例が増えている。そこで我々は，TEDViTをJavaに対応するように拡張し，より多様な初学者向けプログラミング学習環境に適合させることに取り組んだ。既存の環境では，複数のクラスやメソッドが相互に関係し合うようなプログラムの全体像を学習者が理解しづらい傾向があるため，本研究ではオブジェクト指向概念モデルを採用してオブジェクト同士の関係やクラス同士の関係を視覚化できるようシステムを拡張した。構築したシステムはTEDViTと同様に，過多となりがちな視覚化情報を教師が自由に取捨選択できる特徴を持つ。評価実験の結果からは本システムがオブジェクト指向型言語を用いたプログラミング学習に一定の効果を持つことが示唆された。（雑誌論文2）