Mathematical Analyses on Structures of the e-Learning Environment based on ABM

基于ABM的电子学习环境结构的数学分析

• 批准号: 19500802
• 负责人: YASUTAKE Koichi
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19500802/
• 关键词: 協調学習; シミュレーション分析; 複雑ネットワーク; eラーニング; 数理分析; 複雑系; シミュレーション; Ising Model; グラフ理論; 学習効果

ネットワーク環境を学習基盤とした協調学習(eラーニング協調学習)が高等教育の分野でも注目を集めている.だがその構造的な特性や協調学習環境において創発される学習メカニズムについては, 実はまだよく分かっていなかった.われわれはこれらの問題に対し, 複雑系科学(Science of Complex System)の領域において自然や社会の非線型現象を解き明かすことに成果をあげている方法論を導入し, 自律的な主体(エージェント)からなる仮想環境の中でエージェントベースのシミュレーション分析(Agent-Based Simulation Analysis : ABS 分析) を行った.これによって, eラーニング協調学習の学習メカニズムやそれが効果をもたらすための諸条件の解明に挑んだ.その結果, 学習者が形成するネットワーク構造の特性はミクロレベル(個々の学習者), マクロレベル(学習者全体)の双方において顕著な影響を与えること, 学習者間で形成されるネットワーク構造の特性の違いは協調学習の持続性に影響を与えること, Lotka-Volterra系を応用したモデルを使った分析では, 学習者の特性如何によっては協調学習空間にカオス的な状況(ポジティブな学習効果とネガティブな学習効果が各学習者に対してカオス的に発生する状況)やリミットサイクル的な状況(正負の学習効果が完全に周期的に現れる現象)が発生し得ることなどを明らかにした.さらにこれらの理論研究の成果を活用しわれわれは, 複雑系ネットワーク理論を使った協調学習における人と言葉のネットワーク構造の可視化を行った.その結果, 協調学習における人のネットワーク構造は、リッチクラブ現象やスモールワールド性が観察された。また、このとき交わされる言葉のネットワークにおいても、スモールワールド性が観察された。加えて項目応答理論(IRT)で測定した学生の基礎的なコンピュータ利用能力と合致するように、学習モジュールの「知識度」を可視化するという応用研究も実施した.実用化にはまだ課題があるが、この教材の知識度の可視化は担当教員のセンスと大きく違っているところは無い.

Environmental learning base and coordinated learning Set the characteristics of the structure of the めている. Science of Complex System)'s field of non-linear phenomena of nature and society, solution of non-linear phenomena, results of the field, introduction of methodology, Agent-Based Simulation Analysis: ABS Analysis) を行った.これによって, eラーニング coordinated learning の学メカニズムやそれが effect をもたらすための various conditions のclarification にpick んだ.その results, Learner が Formation するネットワーク Structure の Characteristics はミクロレベル (piece 々の learner), The influence of the two sides of the Makura (all learners) is, Characteristics of the formation of the structure among learners, coordination of learning, persistence of the characteristics, influence of the structure, and the relationship between the learners. The Lotka-Volterra system uses the same analysis method as the one used in Lotka-Volterra, What are the characteristics of learners? What is the status of the coordinated learning space? The effect of learning is the learning effect of each learner's learning status) The situation of Takuya (positive and negative learning effects and complete periodic phenomenon) is born.ることなどを明らかにした.さらにこれらのTheoretical research resultsの用しわれわれは, The result of the complex theory of the complex system and the coordination of the learning system and the construction of the visual system, Coordinated learning of the structure of people and the phenomenon of coordination of learning.また、このとき交わされる言葉のネットワークにおいても、スモールワールド性が看された. Added item response theory (IRT) is used to measure students' basic knowledge and utilization ability, and to learn the basics of knowledge and visualization. Research on the use of という応も実士した. 実用化にはまだ Subject があるが、このTextbook のVisualization of the degree of knowledge is the teacher in charge.

项目成果

日本教育工学会第24回全国大会シンポジウム1

日本教育技术学会第24届全国会议研讨会1

• 发表时间: 2008
• 作者: 横山琢郎;平嶋宗;岡本真彦;竹内章;安武公一
• 通讯作者: 安武公一

ANALYSIS OF STUDENTS' ACHIEVEMENT IN COMPUTER LITERACY FOCUSING ON THEIR PRIOR KNOWLEDGE

分析学生的计算机素养成绩，重点关注他们的先验知识

• 发表时间: 2008
• 期刊: Proceedings of the Seventh IASTED International Conference WEB-BASED EDUCATION
• 作者: 小西晃造;富川盛雅;田上和夫;橋爪 誠;Osamu Yamakawa(他2名)
• 通讯作者: Osamu Yamakawa(他2名)

複雑系としての協調学習空間に対する数理的研究の可能性

协作学习空间作为复杂系统的数学研究的可能性

• 发表时间: 2007
• 期刊: 日本教育工学会第23回全国大会講演論文集
• 作者: 東本崇仁;市将治;平嶋宗;竹内章;安武公一;小柳和喜雄;安武公一
• 通讯作者: 安武公一

Learning for the Future-Hiroshima University Active Learning Lab-

为未来而学习-广岛大学主动学习实验室-

• 发表时间: 2007
• 作者: 脇浩美;浦智之;平嶋宗;堀口知也;Hashizume M;小柳和喜雄;安武公一
• 通讯作者: 安武公一

Complex Systems Sciencesアプローチによる学習科学の意義と可能性

使用复杂系统科学方法学习科学的意义和潜力

• 发表时间: 2008
• 作者: 安武公一;山川修;大島純;多川孝央;井上仁;隅谷孝洋
• 通讯作者: 隅谷孝洋