情報処理学会 インタラクション 2023
IPSJ Interaction 2023

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TA による机間指導を支援する
声掛け促進システムの開発と実践
上野 真1

吉野 貴浩2

江木 啓訓1,a)

概要：プログラミングの課題を一人で行うプログラミング演習授業において，孤独な学習になりがちな傾向にある．このような問題に対して，ティーチングアシスタント (TA) が声を掛けることで，学生の孤独感を軽減できる可能性がある. そこで本研究では，TA の机間指導における声掛けを支援するシステムの提案を行う．このシステムは，学生の出席率，宿題提出率，確認問題，孤独感のアンケートのデータを用い，声かけする順番を決定する．その後，声を掛けるべき学生の自動提示を行い，どの学生に声をかけるべきか明示する．更に，声掛けのシナリオをランダムに提示し，どのように声をかけるべきかヒントを与える．
理工系大学の学部 1 年生を対象としたプログラミング演習の授業で導入した結果，システムによって TAの学生に対する声掛けが促進され，それにより学生の孤独感が軽減した可能性が示唆された．

1. はじめに
1.1 学生の孤独感

1.2 オンライン授業と対面授業
COVID-19 によって，多くの教育機関が，オンラン授業を余儀なくされた．そうした中で，従来の対面授業とオン「誰一人置き去りにしない (No one will be left behind)」ライン授業を比較し，調査する研究が進んでいる．Barryという基本理念の下に国連で定められた SDGs において，らは，内容言語統合型学習において，オンライン授業が対社会的孤立・孤独は SDGs の重要な観点の一つであるとさ面授業に取って代わることができるか調査した [4]．分析

れている [1]．の結果，学生は他の学生や教員とコミュニケーションを取大学をはじめとする教育機関の授業において，学生の感れるという点から対面授業を好むことがわかった．

じる孤独感について焦点が当てられた研究が存在する．

また，プログラミング演習科目における対面授業・オンKen らは，学生の孤独感と大学中退には相関があることをライン授業を比較した研究がある [5]．岡本らによると，オ指摘し，改訂した孤独感尺度の得点で大学退学を予測しンラインにおいてチャットで質問を行った学生には十分なた [2]．このことから，孤独感を感じる学生を減らすこと支援ができたが，チャットで質問できなかった学生には支で，大学退学・中退の学生数を減らすことができる可能性援が行き届いていない可能性があると指摘している．一方があると考えられる．

で，対面授業においては，教員・TA が学生の学習進捗を把また，教師のサポートと社会的な教室環境が，高校生握しながら授業を実施したつもりであったが，授業後半での孤独感に影響するか調査した研究がある [3]．教師のサ躓いた学生等に支援ができなかった指摘している．これら

ポートは，社会的な教室環境を間接的に介して，学生の孤の結果から，オンライン・対面授業ともに「質問のしにく独感に関連することが指摘されている．さらに，教師は教さ」を解消する必要性があると結論付けている．

室内の社会的環境を促進することによって，生徒の孤独にこのような「質問のしにくさ」という課題に対し，質問対し手助けができることを示唆している．このことから，投稿を管理し解決することを狙いとした askTA というシス

教員とともに教育活動に携わるティーチングアシスタント

テムが開発されている [6]．アンケートの結果から，シス（TA）が学生の孤独感を軽減できる可能性があると考えら

テムの使用により，学生の質問をするハードルが下げられれる．

た可能性が指摘されている．一方で，学生が質問を投稿する際に，概要がうまくまとめられないことやボタンを押し間違えてしまうことがあり，システムを利用する際に学生

12a)

電気通信大学 大学院情報理工学研究科 情報学専攻
電気通信大学 情報理工学域
hiro.egi@uec.ac.jp© 2023 Information Processing Society of Japanに対して負担がかかってしまう課題がある．本研究では，

TA が自ら声を掛けることで，学生に負担をかけることな

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く，「質問のしにくさ」を解決する．

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いか，学生に対し具体的にどのように声を掛ければ良いかわからず，指導を開始できないという課題がある.

1.3 TA の存在
TA は一般的に，その授業を履修した上級生・大学院生が3. 研究手法担当することが多い．また，TA は教員よりも学生と年齢が以上のような課題を解決するために，本研究では，TA近いことや同じ授業を経験していることから，心理的距離の机間指導における声掛けを支援するシステムの提案を行が近いことが考えられる．実際に，TA の親しみやすさはう．具体的に，声掛けシナリオの生成，声を掛けるべき学学生の学習経験に良い影響を与え，学習の定着率向上の寄生の自動提示を行い，TA の学生に対する声掛けを支援す与する可能性があるという指摘がある [7]．さらに，TA にる．TA が，どの学生に声を掛け，どのように声を掛けれは学習意欲を継続させたり [8]，高めたりする [9] ことも指ばよいかヒントを受け取ることができれば，学生への声掛摘されている．これらの理由より，TA を介さずに学習をけ回数が増える．声掛けの回数が増えることで，TA と学支援するシステムが多く開発されている現在においても，生とのコミュニケーション回数が増えれば，孤独感軽減のTA は学生にとって必要な存在であると考えられる．

きっかけとなり得ると考えた．

1.4 本研究の目的
以上を踏まえ，学生の孤独感を感じてしまう課題に対し

4. システム設計
4.1 声掛け促進システムて，ティーチングアシスタントが学生に声掛けを行うこと

図 1 に，システムの全体構成図を示す．システムは，で，学生の孤独感を軽減できる可能性があると考えた．本

指定されたクラスの全学生の確認問題，孤独感のアンケー研究では，学生から TA に今後も期待される孤独感軽減とトの結果を取得し，待ち行列グループを作成する．次に，いう役割を踏まえて，TA の声掛けを促進するシステムを作成された待ち行列グループの中で声掛けされる優先順位提案する．

が高いグループの先頭学生の名前・学籍番号・座席情報・

2. 関連研究

確認問題の結果等の情報を取得する．最後に，取得した情報，ランダムに生成されるシナリオをタブレット上に表示

本研究と同様に，教員や TA の行動を支援する研究が勃する．TA は，図 2 のようにタブレットを持ち巡回し，提興している．プログラミング演習における TA 支援として，示された学生の近くに移動して声掛けを行う．声掛けが終進捗状況把握のためにコーディング過程を TA に可視化す了し，TA がボタンを押した後，システムが次に声掛けするシステム C3PV が提案されている [10]．評価実験の結果，べき学生を取得し，タブレットに表示する．TA がこれをC3PV は，学生間の相対的な比較から，プログラミング演繰り返し行い，多くの学生に声掛けし，学生の孤独感解消

習中に， 演習が遅れており支援を必要とする学生を早期にを狙う．

効率良く検出可能であることが確認された．一方で，検出結果を TA 自らが閲覧・判断し，指導にあたる学生を選ぶ必要があり，TA に負担がかかってしまうという課題がある．

4.2 ユーザインタフェース
図 3 に，TA が閲覧するタブレットの画面を示す．
画面左上に声掛けされる優先順位が高い学生の学籍番号と教員が効率的に指導できるよう支援するために開発され名前を表示する．画面右上には，座席表を表示し，その学たプログラミング学習カルテを使用し，個々の学生の理解生が座っている席を赤色で表示する．画面右下には，その状況を TA に示した研究がある [11]．実践の結果，行き詰学生の出席率，宿題提出率，確認問題正答率，前回授業のまりのおそれが高い学生を，教員が優先して指導すべき学

確認問題の点数，当日の確認問題の点数を取得し，表示す生として，早い時点から適切に抽出した．しかし，カルテる．画面左の中央部には，ランダムに声掛けシナリオを表を作成するためには膨大な作業負荷がかかり，TA が教室を示している．別シナリオ表示のボタンを押すことで，ラン巡回しながら運用することを考えると，負担が大きくなっダムで新たなシナリオを再表示することが可能である．画てしまう．

面左下には，その学生に声掛けした結果を登録するボタン

授業中に，TA がどのような学生を重点的にサポートすであるボタンを設置する．青色のボタンは，TA がその学るかを定めた学習支援方略に基づいて，TA を支援するシ生に声掛けし，その授業の間，声掛けしなくても自力で取ステムが提案されている [12]．実際の演習における評価のり組めそうであると判断した時に押される．赤色のボタン

結果，システムを使用しないクラスとの比較から，システは，TA がその学生に声掛けし，その授業の間，もう一度声ムの導入によって声掛けが促される可能性が示唆された.

掛けする必要性があると判断した時に押される．黄色のボ

このシステムは，学習状況から声掛けの候補となる学生のタンは，その学生が授業中に寝ている・席を外しているな一覧を表示している. しかし，どの学生に声を掛ければ良どといった，声掛けできない状況であると TA が判断した© 2023 Information Processing Society of Japan1002

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図 1 システムの構成図

Fig. 1 Overview of the method

図 3 タブレット画面

Fig. 3 Screen of the tablet
図 2 TA がシステムを利用する様子

Fig. 2 Photo of TA holding with tablet© 2023 Information Processing Society of Japan1003情報処理学会 インタラクション 2023
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時に押される．TA がいずれかのボタンを押した時，次の声掛けすべき学生が同様に表示される．

4.3 待ち行列グループ
4.3.1 待ち行列グループの作成
図 4 に，声掛けすべき学生を決定する待ち行列のイメージを示す．A,B,C…は対象となる個々の学生である．声掛けすべきであるという判定は，個々の学生に対して，授業

図 5 行列の再挿入ルール

冒頭に行う確認問題の結果，事前の孤独感についてのアン

Fig. 5 Reinsertion rules for queues

ケートに基づいて決定する．本システムを導入するプログ
ラミング演習授業では，授業当日までに予習を課し，予習内容の確認を授業冒頭の確認問題で行っている．そこで，確認問題の結果が，授業内容の理解度であると考え，学生

5. 実験
5.1 実験設計を確認問題の結果によって 3 つのグループに分割する．次理工系大学の学部 1 年生を対象としたプログラミング演に，それぞれのグループ毎で，孤独感を感じているという習の授業において，実験を行った．Ruby 言語と C 言語にアンケートの点数の高い学生から順に，各グループの待ちついて学習する必修の授業科目であり，半年間で 1 コマ行列として並び替える．以上のように作成された待ち行列（90 分）を週に 1 回実施する．毎回の授業は，教員によるの中で優先度が高いグループの先頭の学生が，画面に表示説明をほとんど行わず，事前に公開する教材に基づく予習される．図 4 に例示した条件では，一番最初に学生 B が表を前提と している．授業の冒頭に，前回の学習内容の確示される．

認問題に取り組む．確認問題は，短冊型プログラミング問
題 [13] の形式で実施する．これは，正解プログラムを行単位で分割し，並べ替えて選択記号を付し，その選択肢から解答する形式である．学生は出題された問題に対して，表示されている選択肢を解答フォームにドラッグ＆ドロップで操作し， プログラムを組み立てて完成させる．短冊型プ
ログラミング問題の問題例を図 6 に示す．授業時間中は演習課題に取り組むことを中心とし，教員 1 名と TA2 名が質問に対応する．座席は指定せず，自由に着席するものとし
図 4 待ち行列グループ

Fig. 4 Groups of the prioritized queues

4.3.2 待ち行列グループへの再挿入ている．本実験では，同じ内容を扱った 2 つのクラスで 4人の TA を分析対象とした．

5.2 結果図 5 に待ち行列グループへの再挿入のルールを示す．青

クラス 1，2 ともに第 8 回（乱数とランダム性），第 9 回

色のボタンが押された場合，優先順位が一番低いグループ（オブジェクト指向）の授業でシステムを導入した．表 1の行列の最後尾に並べる．赤色のボタンまたは黄色のボタンが押された場合，元の優先順位のグループの行列の最後尾に並べる．また，黄色のボタンが 2 回連続で押された場
合，授業に参加していないと判断し，優先順位が一番低いグループの行列の最後尾に並べる．学生の指導の平等性という観点から，以上のような行列への再挿入のルールを設けた．

4.4 声掛けシナリオ
声掛けシナリオは，TA 経験のある大学生，大学院生にインタビューし，得られた回答から重複を除き決定した．
決定したシナリオを 4 セットの合計 20 項目分用意し，別シナリオを表示というボタンを押すことで，ランダムにシナリオが表示されるように設計した．

© 2023 Information Processing Society of Japan

図 6 学習内容の確認問題

Fig. 6 Review test of study contents

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2023/3/1に声掛け回数の一覧を示す．声掛け回数は，TA が自発的均が 0.08（第 7 回と第 8 回の平均の差）だけ減少し，同様に学生に声掛けした回数をカウントしており，学生が挙に第 9 回でシステムを利用でしたことで 0.57(第 8 回と第 9手して対応した回数はカウントしていない．また TA1〜4回の平均の差）だけ減少したことがわかる．クラス２は，共に，自発的な声掛けは，全てシステムを利用して行って第 8 回で TA が本システムを利用で学生の孤独感の平均がいた．このため，システムを利用せずに自発的に声掛けを0.03（第 7 回と第 8 回の平均の差）だけ増加し，同様に第行っていた TA はいなかった．表 2 に学生の孤独感のアン

9 回でシステムを利用したことで 0.95（第 8 回と第 9 回のケート結果を示す．自分自身が「この授業時間内の学習に平均の差）減少した．クラス 2 の第 8 回を除き，本システ

おいて，教員・TA からの支援や周りの学生との相談が不ムを利用することで学生の孤独感の平均が減少しているこ十分なため，孤独を感じる」と思いますか？という質問にとがわかる．また声掛け回数の結果と孤独感のアンケート

対して，リッカート尺度 6 件法（ 1: 全く当てはまらない，の結果を総合して考えると，本システムによって TA の学

2: 当てはまらない， 3:どちらかというと当てはまらない，生に対する声掛け回数が増加し，それにより学生の孤独感

4: どちらかというと当てはまる， 5: 当てはまる，6: 強くが減少した可能性がある．一方で，標準偏差が大きくなっ当てはまる）で尋ねた．なお，アンケートには，アンケーていることを考えると，ばらつきが大きくなっている可能

ト結果がレポートの点数やその他の成績に一切影響しない性がある．つまり，減少していない学生が一定数いる可能旨を記述している．

性もある．そのため，孤独感を強く感じていた学生が改善されたか個別に分析する必要がある．

表 1 声掛け回数

また，TA のコメントについて，TA1 からは非常に良い

Table 1 The number of times of addressing
クラス 1TA
授業回

評価を得られた．2 章で述べられている，どの学生に声をクラス 2

掛ければいいかわからないという課題を実際に感じていた

TA1

TA2

合計

TA3

TA4

合計

第8回

117186410

TA に対し，システムが解決の糸口になった可能性が高い

第9回

14欠席

1417825と考えられる．特に，本システムにおける待ち行列グループの作成及び，声掛けされる優先順位の高い学生を一人だけ表示するという機能が，評価された可能性が高い．一方

表 2 学生の孤独感についてのアンケート結果 (リッカート尺度 6件法)

Table 2 Results of questionnaires about the sense of loneliness (6-pointLikert scale)
クラス
授業回

クラス 1

で，声掛けシナリオについては，コメントをもらっていないため，今後追加で調査する必要性がある．TA3,4 からもらったコメントについて，一度 skip ボタンを押してもらい，もう片方の TA に声掛けしてもらうよう調整すること

クラス 2で，対応した．一度 skip された学生は元のグループの末尾

母数

Ave.

S.D.

母数

Ave.

S.D.

第7回

52

2.96

0.88

58

3.02

0.93に再挿入されるため，大抵の場合もう一度声掛けされるこ

第8回

52

2.88

0.78

60

3.050.85とになる．一方で，元のグループに多くの学生が存在する

第9回

49

2.31

1.33

60

2.10

1.13

場合，skip が押されるとその授業内でもう一度声掛けされない可能性がある．そのため，自発的に担当分けしている

また，TA1 から「確認問題や宿題が出来ていない人に対クラスに対し，本システムが十分に対応できているとは言して，今まではどのように声掛けするか分からず，声掛けい難く，今後柔軟に対応できるよう設計する必要がある．

できなかったが，このシステムによって声をかけることが出来た．とても助かるツールだった．
」というコメントをも

6. おわりにらった．TA3,4 からは，
「いつも教室を半分に分けて担当を学生の孤独感軽減を最終的な目的として，TA の学生に分けていたが，システムに表示される学生には自分の担当対する声掛け支援システムを開発した．教室での実践結果外の学生が表示されるため，対応に少し手間取ってしまっから，本システムを利用することで，TA の学生に対するた」というコメントをもらった．

声掛け回数が増加した．また，声掛け回数の増加に伴い，学生の孤独感が減少した可能性が示唆された．

5.3 考察今後の課題として，孤独感を強く感じていた学生がどの声掛け回数について，TA 全員が，システムを使用するように変化したか個別に調査することが挙げられる．本シごとに回数が増えていった．これは，システムを使うことステムでは，孤独感の減少を平均から考えた．しかし，孤に慣れたこと，学生が声掛けに対し緊張感がなくなったこ

独感を感じていない人が孤独感をさらに感じなくなっただとが考えられる．学生の孤独感についてのアンケートの結けの可能性もある．その場合，本研究の目的である，孤独果について，孤独感の変化を考察する．クラス 1 は，第 8を感じている人を減らしたいということとは，少しずれて回で TA がシ本ステムを利用したことで学生の孤独感の平しまう可能性がある．そのため，孤独感を強く感じていた© 2023 Information Processing Society of Japan1005

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学生（アンケートで，6: 強く当てはまる，5: 当てはまるを選択した学生）のアンケート結果がシステムにより改善されているか個別に調査する必要性がある．

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角田博保, 久野靖ほか. 短冊型問題: プログラミングの技能を評価可能な試験出題形式. 夏のプログラミング・シンポ
ジウム 2016 「教育・学習」 報告集, Vol. 2016, pp. 73–80,2017.

また，江木らが開発したシステム [12] と比較し，システムを評価する必要性がある．特に本システムの特徴である，声掛けシナリオが閲覧できる機能，声掛けすべき学生をまり行列グループで管理し，優先順位の高い学生 1 人が自動で提示される機能が，TA や学生にどのような影響を与えるか調査する必要がある．
謝辞 本研究の一部は，JSPS 科研費 19H01710 および電気通信大学 2022 年度研究活性化支援システムの助成を受けたものである．
参考文献
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グ ラ ム（ 社 会 的 孤 立・孤 独 の 予 防 と 多 様 な社 会 的 ネ ッ ト ワ ー ク の 構 築 ）に つ い て.
https://www.jst.go.jp/ristex/
funding/solve-koritsu.
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