Visualization of student engagement and real-time process mining research on learning logs

学生参与度的可视化和学习日志的实时流程挖掘研究

• 批准号: 21K12183
• 负责人: 土橋 喜
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Aichi University
• 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 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12183/
• 关键词: 学習分析; 教育データマイニング; 学習管理システム; 時系列クロスセクション; クラスタヒートマップ; 学習ログ; プロセスマイニング; 同期率; 時系列クロスセクション分析; ヒートマップ

2022年度においては通常通りコンピュータ教室における対面授業が実施できたため、Moodleにアップロードした教材を活用して学習ログの収集と分析を行う研究活動を行った。授業中は開発中のシステムを使い、3つの科目において教材閲覧の同期率を観察しながら、学期を通して授業をおこなった。また授業後にはクラスタヒートマップの作成を行い、履修者の授業への集中度を検討した。クラスタヒートマップはMoodleの学習ログから作成しており、昨年度は教材クリック数と小テスト得点のそれぞれのデータについて作成したほか、これら２つのデータを統合して作成できるように改善を行った。筆者が開発しているクラスタヒートマップは、エクセルを活用して作成しているため、一般的なクラスタヒートマップとは形式が異なる部分がある。大きな違いは樹形図とカラースケールを備えていないことである。一般的なクラスタヒートマップはデータを並べ替えて再度表示するようなことは難しいと思われる。しかしながらエクセルで作成したヒートマップは、学習ログのデータと組み合わせると、並べ替えが可能になるという利点がある。そのためクイズ得点の低い履修者のデータを集めたり、教材クリックが極端に多い履修者を集めたりする並べ替えもできる。この並べ替えの機能を活用すると、一定の学習パターンを繰り返す履修者を見出すことができる。クラスタリングは機械学習でも取り上げられる重要なテーマであり、学習ログの分析にも活用できると思われ、今後も学習パターンの研究に取り入れていく計画である。

2022 annual に お い て は is り コ ン ピ ュ ー タ classroom に お け る face-to-face industry polices が be applied で き た た め, Moodle に ア ッ プ ロ ー ド し た textbooks を use し て learning ロ グ の 収 set と analysis lines を う research activities を っ た. Fill in open は 発 の シ ス テ ム を い, 3 つ の subjects に お い て teaching material reading 覧 の rate over the same を 観 examine し な が ら, semester を し て knowledge を お こ な っ た. ま た fill after に は ク ラ ス タ ヒ ー ト マ ッ プ の made を line い, shoe repair の knowledge へ の concentration を beg し 検 た. ク ラ ス タ ヒ ー ト マ ッ プ は Moodle の learning ロ グ か ら made し て お り, yesterday's annual は textbooks ク リ ッ ク several small と テ ス ト scoring の そ れ ぞ れ の デ ー タ に つ い て made し た ほ か, こ れ ら 2 つ の デ ー タ を integration し て made で き る よ う に improve line を っ た. The author が open 発 し て い る ク ラ ス タ ヒ ー ト マ ッ プ は, エ ク セ ル を use し て made し て い る た め, general な ク ラ ス タ ヒ ー ト マ ッ プ と が は form different な る part が あ る. A large <s:1> な illegal <s:1> とである tree diagram とカラ スケ スケ を を を を prepare えて な な <e:1> とである とである とである とである とである とである とである とである. General な ク ラ ス タ ヒ ー ト マ ッ プ は デ ー タ を and べ for え て again said す る よ う な こ と は difficult し い と think わ れ る. し か し な が ら エ ク セ ル で made し た ヒ ー ト マ ッ プ は, learning ロ グ の デ ー タ と group み close わ せ る と and べ for え が may に な る と い う tartness が あ る. そ の た め ク イ ズ low point の い shoe repair is の デ ー タ を set め た り, textbooks ク リ ッ ク が extreme に い more shoe repair を seekers め た り す る and べ for え も で き る. こ の and べ for え の function を use す る と, must study の パ タ ー ン を Qiao り return す shoe repair person を shows す こ と が で き る. ク ラ ス タ リ ン グ は rote learning で も take on り げ ら れ る important な テ ー マ で あ り, learning ロ グ の analysis に も use で き る と think わ れ, future study も パ タ ー ン の research に take り れ て い く project で あ る.

项目成果

University of Hawaii at Manoa(米国)

夏威夷大学马诺阿分校（美国）

Learning pattern classification using moodle logs and the visualization of browsing processes by time-series cross-section

使用 Moodle 日志进行学习模式分类以及按时间序列横截面可视化浏览过程

• DOI: 10.1016/j.caeai.2022.100105
• 发表时间: 2022
• 期刊: Computers and Education: Artificial Intelligence
• 作者: Dobashi;K.;Ho;C. P.;Fulford;C. P.;Lin;M. F. G.;& Higa;C.
• 通讯作者: C.

Classification of Learning Patterns and Outliers Using Moodle Course Material Clickstreams and Quiz Scores

使用 Moodle 课程材料点击流和测验分数对学习模式和异常值进行分类

• 发表时间: 2021
• 期刊: Proceedings of the 29th International Conference on Computers in Education (ICCE2021)
• 作者: Konomu DOBASHI;Curtis P HO;Catherine P FULFORD;Meng-Fen Grace LIN & Christina HIGA
• 通讯作者: Meng-Fen Grace LIN & Christina HIGA

クラスターヒートマップの生成による学習ログ分析結果の可視化

通过生成集群热图来可视化学习日志分析结果

• 发表时间: 2023
• 期刊: 研究報告コンピュータと教育
• 作者: 土橋 喜

Synchronization Ratio of Time-Series Cross-Section and Teaching Material Clickstream for Visualization of Student Engagement

时间序列截面与教材点击流的同步率，用于学生参与度的可视化

• DOI: 10.1007/978-3-031-11647-6_22
• 发表时间: 2022
• 期刊: In Artificial Intelligence in Education. 23rd International Conference, AIED 2022, Proceedings, Part II
• 作者: Dobashi;K.;Ho;C. P.;Fulford;C. P.;Lin;M. F. G.;& Higa;C.
• 通讯作者: C.