クリッカーの実時間データに基づく講義スライド改善支援ツールの開発
大平 茂輝, 後藤 明史, 戸田 智基
名古屋大学 情報基盤センター

ohira@nagoya-u.jp

Development of an Improvement Support Tool for Lecture Slides
based on Real-time Clicker Data
Shigeki Ohira, Akifumi Goto, Tomoki Toda
Information Technology Center, Nagoya University

概要
アクティブ・ラーニングを実践するツールとして，クリッカーシステムを導入する事例が増えている．授業中に簡単な問題を出し，学生から得た回答をその場で集計して結果をグラフなどにより提示するのが一般的な使い方であるが，授業中の理解度をリアルタイムに集計して授業改善につなげるという使い方はそれほど多くない．また，ハードウェアタイプのクリッカーシステムを用いる場合，PowerPoint アドインなどの専用ソフトウェアにより，取得可能な情報が制限されるといった問題がある．そこで本研究では，ハードウェアタイプのクリッカーシステムにおいて，既存ソフトウェアと併用する形でリアルタイムな受信データを取得・分析することにより，PowerPoint 形式の講義スライド単位で修正箇所を把握するツールを開発した．

1 はじめにとを，デメリットとして「自分の授業の改善点を突きつけられる精神的辛さ」を挙げている．数少ない授業

授業の双方向性を高め，アクティブ・ラーニングを改善の事例としては，クリッカーによるリアルタイム実践するツールとして，クリッカーシステムを導入すフィードバックを授業映像のタイムコードと関連付ける事例が増えている．クリッカーの正式名称は，オーることによって大学院生が実践する授業改善を支援す

ディエンス・レスポンス・システム (ARS) であり，レる研究 [11] がある．

スポンス・アナライザ (RA) と呼ばれることもある．

その中で中島は，ハードウェアタイプのクリッカー

2005 年頃に携帯電話とインターネットを用いたレを選択する理由として「柔軟性」「学習を阻害しないスポンス・アナライザ [1, 2] が検討・実現されたのち，こと」「安定性」を挙げている．筆者らも同様の意見

専用デバイスと無線による現在のようなクリッカーシであると同時に，スマートフォンの私的利用を区別でステムを日本の高等教育機関では北海道大学が 2007きないといった不満や，スマートフォンの所持/不所年度より先駆けて導入している [3]．スマートフォンや持が教育機会の不平等さにつながりかねないといっタブレットの普及に伴い，近年では専用端末を用いなた懸念が学内に少なからずあることから，ハードウェ

いソフトウェアタイプのクリッカーシステムを開発・アタイプのクリッカーシステムを導入した．しかし，導入する研究も数多く行われている [4, 5, 6, 7, 8, 9]．

ハードウェアタイプのクリッカーシステムを用いる場

授業中に簡単な問題を出し，学生から得た回答をそ合，Microsoft PowerPoint アドインなどの専用ソフトの場で集計して結果をグラフなどにより提示するのがウェアにより，取得可能な情報が制限されるといったクリッカーシステムの一般的な使い方である [2] が，問題がある．

授業中の学生の理解度をリアルタイムに集計して授業

そこで本研究では，ハードウェアタイプのクリッ改善につなげるという使い方はそれほど多くない．家カーシステムにおいて，既存ソフトウェアと併用する

島 [10] は，大学教育におけるクリッカー活用のメリッ形でリアルタイムな受信データを取得・分析すること

トとデメリットについて，FD/教員/学生の 3 つの視により，PowerPoint 形式の講義スライド単位で修正点で整理しており，教員にとってのメリットとして箇所を把握するツールを開発した．

「学生を無視した独善的授業を改善する機会になる」こ2 講義スライド改善支援ツール
2.1 クリッカーシステム
ハードウェアタイプのクリッカーシステムにおける一般的な利用状況を図 1 に示す．学生にクリッカー端末をひとり一台ずつ配布し，教員はクリッカー端末からのデータを受信する無線レシーバをノート PC にUSB 接続する．授業中に教員が専用ソフトウェアやPowerPoint アドインを用いて問題を出し，学生がクリッカー端末から回答を入力すると，結果を自動集計してグラフなどをスクリーンに表示するという仕組みである．

図 2 導 入 し た ク リ ッ カ ー 端 末 と レ シ ー バ (左：CHIeru 社製 CPS Pulse，右：KEEPAD JAPAN社製 ResponseCard LT)

ケットのペイロードデータから，各クリッカー端末のデバイス ID *3 と入力された文字 (列) を取得する．各レシーバの受信データを監視している様子を図 3 に示
す．左から，受信時刻，クリッカー端末 ID，入力文字(列)，転送データ列である．
図1

クリッカーシステムの利用状況

本研究では，クリッカーシステムとして，CHIeru 社の「FLOW」と KEEPAD JAPAN 社の「TurningPoint

Audience Response System」を導入した*1 ．CHIeru
社のクリッカー端末 CPS Pulse (図 2 左) は，0〜9 ま
での数字と A〜J までの英字を入力することができる．正誤・多肢選択・記述 (140 字)・数値問題に対応しており，入力文字列や送信結果を確認可能な液晶画面を備えている．KEEPAD JAPAN 社のクリッカー端末 ResponseCard LT (図 2 右) は，1〜5 までの数字と A〜E までの英字を入力することができる．1 文
字のみの送信であるためボタンを押すと回答は自動的に送信され，送信が成功すると緑色に光る LED を備

図3えている．*2 ．導入した端末台数は，前者が 70 台，後例 (上：CHIeru 版，下：KEEPAD JAPAN 版)

クリッカーデータのモニタリングツール動作者が 120 台である．

2.2 クリッカーデータのモニタリング機能
本研究で導入したクリッカーシステムの無線レシーバは，どちらも PC の USB ポートに接続するため，まず USB デバイスに対して発行される URB (USBRequest Blcok) パケットを監視する Windows アプ
リケーション ClickerMonitor を開発した．URB パ

また，使用するプレゼンテーションツールには Pow-erPoint を想定しているため，授業中のスライド操作を取得する Windows アプリケーションを開発した．
本アプリケーションは，ClickerMonitor を起動し，PowerPoint が開くファイル名やスライドの切替操作とその時刻を取得する．さらに，開いた PowerPoint*1 どちらも基盤技術は米 Turning Technologies 社が保有して*3 CPS Pulse のデバイス ID は 8 桁中の 6 桁 (先頭 2 桁は固いる．
*2 ボタン数が増え液晶画面が搭載された上位機種も存在する．

定値のため省略)，ResponseCard LT のデバイス ID は 6桁である．

ファイルのスライドサムネイルを生成する．

た最後の回答のみが採用・記録されるが，各スライドの説明中に理解できた/できなかった箇所が複数存在する場合や，非常に良く理解できた/まったく理解できないといった理解の程度によって入力のモチベーションが変わる状況が考えられるため，すべての入力を記録・集計している．

図 4 PowerPoint スライド操作取得ツールの動作例

クリッカーの受信ログと PowerPoint の操作ログ
は，それぞれ図 5，6 のような XML 形式で出力される．

<?xml version="1.0"?><session><responses pptLog="pptlog_20160926_141235.xml"><response datetime="2016-09-26 14:16:49.598" serial="30:6F:28:3C" data="A"/><response datetime="2016-09-26 14:16:52.896" serial="30:6D:6F:0D" data="B"/><response datetime="2016-09-26 14:20:14.173" serial="30:6F:28:3C" data="1"/><response datetime="2016-09-26 14:20:40.537" serial="30:6D:6F:0D" data="4"/><response datetime="2016-09-26 14:23:38.750" serial="30:6F:28:3C" data="ABCD"/></responses></session>

図7

スライド単位の理解度を HTML ファイル出力した例


図5

クリッカーの受信ログ XML<?xml version="1.0"?><session><presentation datetime="2016-09-26 14:16:06.906" status="open" filename="マルチメディアと情報検索 2016.pptx"><slideshow datetime="2016-09-26 14:16:23.881" status="start"/><slides><slide datetime="2016-09-26 14:16:23.892" no="1"/><slide datetime="2016-09-26 14:16:31.157" no="2"/><slide datetime="2016-09-26 14:16:35.032" no="3"/><slide datetime="2016-09-26 14:19:56.469" no="4"/><slide datetime="2016-09-26 14:22:31.836" no="5"/></slides><slideshow datetime="2016-09-26 14:28:56.959" status="end"/></presentation></session>

3 利用事例
3.1 授業内容と利用方法
大学 1 年生対象の全学教育科目 (理系教養選択科目)
において，クリッカーシステムと本ツールを導入した講義を実践した．本講義は，情報科学の最前線の話題の中から，データベース，サーチエンジン，ネットワー
ク，セキュリティ，デジタルコンテンツ，人工知能について具体例を交えて解説する講義 (全 15 回) であり，著者の一人がそのうちの 1 回を担当した．
図 6 PowerPoint の操作ログ XML

授業は PC の設置されていない通常の講義室で行われ，使用したクリッカーシステムは CHIeru 社の2.3 スライド単位の理解度出力機能

FLOW，用意した PowerPoint 講義スライドは 51 枚

前述した ClickerMonitor で Analyze ボタンを押すである．FLOW が提供している PowerPoint アドイと，クリッカーの受信ログと PowerPoint の操作ログンを利用して，事前に 3 枚のスライドに対してアンから，スライドごとの理解度を集計する．本研究では，

ケート 2 つとクイズ 1 問を埋め込んだ．*4 ．当該スラスライド提示中に内容をよく理解できたと思ったらクイドを表示すると，自動的に出題が開始され，制限時

リッカー端末で “A” ボタンを，あまり理解できなかっ間後に回答の集計と結果の表示が行われる．

たら “B” ボタンを押してもらい，その頻度をカウン

授業中のツールの利用フローを図 8 に示す．レシートすることで該当スライドの理解度とした．集計結果

バの USB 接続やクリッカーソフトウェア (本事例の場は，図 7 に示すような HTML ファイルとして出力さ合は FLOW ソフトウェア) の起動手順などに変更はれる．

なく，クリッカー端末−レシーバ間のデータ転送も通図 7 では，理解できた/できなかった頻度として 2つの数値が表示されているが，左の数値が人数を，右の数値が回数を表す．クリッカーの通常の使い方であるクイズやアンケートでは，締切時間までに入力され*4 2016 年 9 月 28 日 現 在 ，FLOW

は Microsoft Oﬃce
2007/2010/2013 に対応し，TurningPoint (version 2008)
は，XP/2003/2007/2010 に対応している．次期 TurningPoint 7 は，2013/2016 に対応予定である．

常通り行われる．匿名性を確保するため，クリッカーに，スライド単位の理解度を集計した HTML を出力端末と学生との紐付けは行っていない．なお，スライし，2016 年度の講義前 (3 日前と前日) にスライドのド単位の理解度集計・出力処理は，必ずしもこの流れ修正を行った．修正対象のスライドは，クリッカー端で行う必要はなく，授業後に再度 ClickerMonitor を末の “B” ボタンが 1 回以上押された場合，すなわち学起動して実行しても構わない．クリッカーシステムと生が内容をあまり理解できなかったスライドである．

ツールを実行したノート PC の仕様は表 1 の通りであ

なお，比較を容易にするため，修正の際にスライドのる．参考のために，動作検証を行った PC に関する仕分割・統合は行わなかった．

様も併せて示す．

また，授業後のレポート課題において，クリッカーの利便性などに関するアンケート調査を実施した．

4 結果と考察4.1 受講者情報
受講者数は，2015 年度が 100 名，2016 年度が 94 名である．なお，2015 年度に導入していたのは CHIeru社の FLOW システムのみであり，受講者数に対してクリッカー端末台数 (70 台) が不足していたため最前列から順に配布した．
クリッカー端末の操作に慣れることも兼ねて，Pow-erPoint アドインによるアンケート機能によって，クリッカーの利用の有無と所持している携帯電話についての設問を実施した結果を図 9，10 に示す．各設問の回答時間は 1 分である．携帯電話の所持に関する設問
は，本研究とは直接関係しないが，ソフトウェアタイプのクリッカーシステムの導入やハードウェアタイプ
図8

授業中のツール利用フローとの併用を検討する材料とするために実施した．

表 1 クリッカーシステムとツールを実行したノー

はいト PC の仕様 (上：講義利用，下：動作検証)

いいえ
95%

はい
いいえ
80%

講義利用 PC
製品名OSCPU
MemoryStorageLenovo 社製 IdeaPad Yoga 13
Windows 8 64bit
1.9GHz Core i7 2 コア
8GB
128GB SSD

動作検証 PC
Apple 社製 MacBook Air (Mid 2012)OSOS X Yosemite
Windows 7 64 bit
10.10.3(VMware Fusion 6 上)
CPU 2GHz Core i7 1 コア 2GHz Core i7 1 コア
Memory4GB
4GB
Storage
350GB SSD
150GB

図9

設問「クリッカーを利用したことがありますか」の回答 (左：2015 年度，右：2016 年度)

製品名

3.2 分析方法

スマホ
ガラケー
PHS
持っていない92%

図 102015 2016
53 61
21PHS
1
2
持っていない 1
3
スマホ
ガラケー

設問「携帯電話を持っていますか」の回答

これより，クリッカーの利用経験が増していること，2015 年度と 2016 年度の当該講義において実践した

また，大多数がスマートフォンを所有しているものの，結果を比較する．具体的には，2015 年度の講義実施後ケータイや PHS の利用者や不所持の学生が若干名いることがわかる．本学でも，公平な教育機会という観

4.3 アンケート調査

点から授業でのスマートフォン利用に否定的な意見

授業後のレポート課題の一部として，クリッカー端や，授業目的外の利用を避けられないという意見もあ末の利用者に対してアンケート調査を実施した．設問ることから，慎重に検討したいと考えている．

は以下の 4 つであり，設問 (1)〜(3) については，「強4.2 スライドの修正による理解度の変化

くそう思う」「そう思う」「どちらでもない」「そう思わ2015 年度と 2016 年度における修正前後の講義スラない」「全くそう思わない」の 5 段階の選択回答形式をとり，設問 (4) については，下記 A)〜F) の複数回答

イドについて，学生の理解度を比較した．
まず，クリッカー端末の利用者から不正入力者を除外した．不正入力者とは，求められた形式と異なる回答を入力する者である．たとえば，“A” か “B” いずれかの入力を求めた場合に，“C” や “ABCDEFGHIJ”，“HAGE” などの不適切な入力を 2 回以上行った学生
は，回答の信頼性が低く正しい入力との区別が困難であるため除外した．不正入力者数は，2015 年度が 15名，2016 年度が 7 名であった．
次に修正対象となった各スライドごとに理解度を求めた．理解度は，CA を “A” ボタンが押された回数，ACB を “B” ボタンが押された回数とした場合，CAC+CBとした．

2015 年度の講義において，“B” ボタンが 1 回以上押されたスライドは 51 枚中 12 枚，“B” ボタンが “A”
ボタンの半数以上押されたスライドは 51 枚中 7 枚で形式および自由回答形式をとった．

(1) クリッカー端末は簡単に使えると思いますか(2) クリッカーは理解を深めるのに役立つと思いますか(3) クリッカーをもっと授業で使ってみたいと思いま
すか(4) クリッカーを使うのに適しているのはどのような場合だと思いますかA) 前回の復習クイズ
B) 授業時間の最初に行うクイズ
C) 授業中に随時行うクイズD) 授業時間の終わりに行うクイズE) リアルタイムな理解状況の調査
F) 感想の調査あり，それぞれの理解度の平均をスライド修正前後でクリッカーの利便性などに関する設問 (1)〜(3) の結比較した結果を図 11 に示す．百分率換算で B ボタン果を図 12 に示す．設問 (1) と (3) については 9 割前が 1 回以上押されたスライドは約 31%，B ボタンが後の肯定的な結果が得られ，設問 (2) についても約 7

A ボタンの半数以上押されたスライドについては約割の学生が肯定的であった．設問 (2) が他の設問に比46% の理解度の改善が見られ，t 検定により検証した

べて「どちらでもない」という意見が多かった理由と結果，いずれも有意差が得られた (p < 0.05)．しかし，しては，今回の分析がスライド修正前後の理解度の変

現在のスライド単位での理解度では，学生の理解を阻化に重点を置いていたため，内容理解を問うクイズを害しているスライドの分かりにくさを正確に把握する1 枚のスライドでしか行わなかったことにあると考えことは難しく，教員が学生の立場に立ってより丁寧なられる．実際，自由記述コメント欄には「授業の理解説明を心掛けるしかない．そのため，スライド中の部を深めるのに使えそうなのでもっと使ってほしい」「授分要素単位で理解度を把握する仕組みが必要であると業途中のアンケートやクイズを増やせば生徒がさらに考えられる．

主体性をもって授業に臨むことができ，講義内容に関心をもったり内容を理解しようと努力することを促す**

ことができるのでは」という意見が見られた．

1008060

2015
2016

4020
00% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

クリッカー端末は簡単に使えると思いますか？

94%

クリッカーは理解を深めるのに役⽴つと思いますか？

* : p<0.05
Bが1回以上

図 11

BがAの半数以上

スライド修正前後の理解度の変化

69%

クリッカーをもっと授業で使ってみたいと思いますか？

全くそう思わない

そう思わないどちらでもない

そう思う

強くそう思う87%

図 12 クリッカーの利便性などに関するアンケート
調査結果

クリッカーの利用用途に関する設問 (4) の結果を図13 に示す．これより，「前回の復習問題」「授業中に随5 むすび時行う設問」「リアルタイムな理解状況の調査」への利

本報告では，ハードウェアタイプのクリッカーシス用を望む意見が多いことがわかった．また，その他のテムにおいてリアルタイムな受信データを取得・分析利用用途として「出席確認」という意見が自由回答欄し，PowerPoint 形式の講義スライド単位で学生の理に 2 件ほど見られた．現状では 100 名規模の授業にお解度を集計するツールを開発した．同一講義においいてクリッカー端末と学籍番号との紐付けを事前に行て，前年度に学生の理解度が低かったスライドを修正うことは難しいが，CHIeru 版のように複数文字列をしたところ，次年度の理解度が高くなる結果を得た．

入力可能な端末であれば，授業の最初に学籍番号を入

今後の課題としては，授業中のリアルタイムなフィー力させるという方法が考えられる．

ドバックや，演習等の異なる授業形態での活用，講義映像や LMS との連携が挙げられる．

70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%参考文献
A図 13

B

CDE

F

設問「クリッカーを使うのに適しているのはどのような場合だと思いますか」の結果

4.4 学生の感想
従来研究の報告と同様に，クリッカーを使用した学生からは以下のような感想が得られた．全体的に肯定的な意見が多いが，もともと積極的な学生にとっては逆効果となる可能性や，匿名性保持と前述した出席確認のように相反する利用用途においてどう使い分けるかといった点に注意が必要であると考えられる．

• とても新鮮で面白い• 匿名性を保持したアンケート形式が良い• 講義に対する集中度や積極性の向上に役立っていた• 他の人の意見をその場で知ることができるのが良い（自分が多数派なのか少数派なのかわかる）• 紙を配るよりも効率が良く、授業の進行の妨げにならない• 聞くだけの授業よりも講義に参加していると感じられた• 聞いているだけの講義よりも理解が深まった• 他の典型的な授業と違って素晴らしい雰囲気（パッション！）• 前回の復習や理解度の確認にもっと活用されるべきもの• 行動を起こすことによって頭が働く• わからないことの意思表示がしやすい[1] 松居辰則, 菅谷史昭, “集合学習環境における携帯電話の有効利用に関する実証的考察”, 教育システム情報学会研究報告, Vol. 19, No. 1, pp. 89–94, 2004.
[2] 永岡慶三, “携帯電話利用によるレスポンス・アナライザ・システム”, 人間科学研究, Vol. 18, No. 1, pp. 119–125,
2005.
[3] 鈴木久男, 武貞正樹, 引原俊哉, 山田邦雅, 細川敏幸, 小野寺彰, “授業応答システム クリッカー による能動的学習授業：北大物理教育での 1 年間の実践報告”, 高等教育ジャーナル, No. 16, pp. 1–17, 2008.
[4] 小林建太郎, 林宏昭, 山本敏幸, “スマートデバイスを利用した参加型授業の実践”, 教育システム情報学会研究報
告, Vol. 28, No. 5, pp. 49–56, 2014.
[5] 大見嘉弘, 水谷正大, 永井保夫, “オープンソースによるクリッカーシステムの提案と試作”, 情報教育シンポジウ
ム 2014 論文集, Vol. 2014, No. 2, pp. 201–206, 2014.
[6] 田島貴裕, “クラウド型クリッカーの活用事例とその運用課題：−スマートデバイスに対する大学生の意識の観点から−”, コンピュータ＆エデュケーション, Vol. 38, pp.

62–67, 2015.
[7] 古賀掲維, 野崎剛一, “Web クリッカーシステムヘのテキ
ストマイニング機能実装の試み”, 大学情報システム環境研究, Vol. 18, pp. 35–42, 2015.
[8] 澤 口 隆, 巽 靖 昭, “バ ック グ ラ ウ ンド 稼 働 ク リッ カ ー（bgClicker）の開発, コンピュータ＆エデュケーション,
Vol. 38, pp. 92–97, 2015.
[9] 川島陽一郎, 室田真男, “授業導入が容易な PowerPoint
アドイン型オーディエンスレスポンスシステムの改良と評価”, 日本教育工学会研究報告集, Vol. 16, No. 1, pp.

333–338, 2016.
[10] 家島明彦, “大学教育における「クリッカー」活用の現状と可能性／限界”, 第 16 回大学教育研究フォーラム,2010.
[11] 中島平, “レスポンスアナライザによるリアルタイムフィードバックと授業映像の統合による授業改善の支• 教育への IT の活用に興味を持った援”, 日本教育工学会論文誌, Vol. 32, No. 2, pp. 169–

• どうしても必要かと言われるとそうでもない

179, 2008.

• 内向的でない人やそもそもやる気のない人にとっては退屈になる