大学ICT推進協議会 2016年度年次大会

2016年度 大学ICT推進協議会 年次大会

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
E-mail: ohira@nagoya-u.jp

研究背景• アクティブ・ラーニングの実践– 大規模講義におけるクリッカーシステムの導入• オーディオ・レスポンス・システム（ARS）、レスポンス・アナライザ（RA）• 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– 大学教育におけるクリッカー活用のメリットとデメリット [家島’10]• FD/教員/学生の3つの視点で整理• 教員にとってのメリット 「学生を無視した独善的授業を改善する機会になる」• 教員にとってのデメリット 「自分の授業の改善点を突きつけられる精神的辛さ」– ハードウェア（専用デバイス＋無線）タイプの選択理由• 「柔軟性」「学習を阻害しないこと」「安定性」 [中島’08]• 「スマートフォンの私的利用を区別できない」「所持/不所持が教育機会の不平等さにつながりかねない」などの懸念1

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研究目的とアプローチ
ハードウェアタイプのクリッカーシステムによる講義改善支援• 問題点
Microsoft 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• アプローチ
専用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
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の開発クリッカーシステム（専用デバイス＋無線）
クリッカー端末
教員

発問
回答

学生
結果を表示

無線
レシーバー

• CHIeru 社製 FLOW
• 端末: CPS Pulse– 0(A)～9(J) の英数字を140字まで入力可能• KEEPAD JAPAN 社製
TurningPoint Audience Response System• 端末: ResponseCard LT– 1(A)～5(E) の入力のみ可能

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クリッカーデータのモニタリング機能• USBポートに接続された無線レシーバのパケットを監視してクリッカー端末のデバイスIDと入力文字（列）を取得• PowerPoint のスライド切替操作と時刻を取得• クリッカーの受信ログと PowerPoint 操作ログを XML 出力使用するクリッカー端末の切替
受信時刻、クリッカー端末ID、入力文字（列）、転送データ列

クリッカーデータのモニタリング動作例（上：CHIeru版、下：KEEPAD JAPAN版）

PowerPoint スライド操作取得ツール動作例

スライド単位の理解度出力機能• スライド提示中の内容の理解度– よく理解できたと思ったら “A” ボタン押下– あまり理解できなかったら “B” ボタン押下

頻度をカウント• 集計結果をHTMLファイル出力理解できた人数・回数

理解できなかった人数・回数

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利用事例
レシーバ USB接続• 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）– 使用したクリッカーシステム• CHIeru社製 FLOW

– 講義スライド： 51枚• アンケート2つとクイズ1問を含む（FLOW提供のPowerPointアドイン利用）– クリッカー端末と学生の紐付けなし

FLOW ソフトウェア起動
PowerPoint スライド操作取得ツール起動（自動起動）

モニタリングツール起動講義スライドを開く
モニタリング開始

PowerPoint
スライド操作の取得

モニタリング終了

クリッカーデータの取得

PowerPoint
終了（匿名性の確保）理解度集計・出力

講義利用PC

モニタリングツール終了

製品名

Lenovo 社製 IdeaPad Yoga 13

OSWindows 8 64bit

CPU

1.9GHz Core i7 2 コア

Memory8GB

Storage

128GB SSD

PowerPoint スライド操作取得ツール終了
FLOW ソフトウェア終了
レシーバ USB切断

分析方法• 2015年度と2016年度の当該講義の比較– 2016年度の講義前に2015年度の集計結果に基づきスライド修正• 修正対象： クリッカー端末の “B” ボタン（あまり理解できなかった）が1回以上押されたスライド• 比較を容易にするため修正の際にスライドの分割・統合は行わない– 授業後にアンケート調査を実施• 受講者情報– 2015年度： 100名
– 2016年度： 94名

クリッカーを利用したことがありますか

携帯電話を持っていますか

はい95%

80%

2015201692%

スマホ
スマホ
ガラケー
ガラケーPHSPHS
持っていない持っていない

はいいいえ2015 2016
5361
2112
134

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スライド修正による理解度の変化• 回答の信頼性が低い不正入力者を除外– 例) “A”,”B” いずれかの入力を求めた場合に “ABCDEFGHIJ” や“HAGE” などの不適切な入力を2回以上行った学生– 2015年度： 15名, 2016年度： 7名• 修正対象のスライドごとに理解度を計算
𝐶𝐴– よく理解できた割合： 𝐶 +𝐶𝐴

𝐵• CA: “A” ボタンの押下回数• CB: “B” ボタンの押下回数*

31%の改善46%の改善*1008060– “B” ボタンの押下回数と該当スライド枚数

2015
2016

4020

• 1回以上： 12枚• “A” ボタンの半数以上: 7枚

0
Bが1回以上

スライド単位では学生の理解の阻害要因を正確に把握することは難しい

BがAの半数以上* : p<0.05

スライド中の部分要素単位で理解度を把握する仕組みが必要

アンケート調査• クリッカーの利便性

0% 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%

内容理解を問うクイズを1枚のスライドでしか行わなかったためクリッカーは理解を深めるのに役立つと思いますか？
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？
87%
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

強くそう思う自 • 「授業の理解を深めるのに使えそうなのでもっと使ってほしい」
由 • 「授業途中のアンケートやクイズを増やせば生徒がさらに主体性をもって授業に記臨むことができ、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述促すことができるのでは」• クリッカーの利用用途
A: 前回の復習問題
B: 授業時間の最初に行う設問
C: 授業中に随時行う設問
D: 授業時間の終わりに行う設問
E: リアルタイムな理解状況の調査
F: 感想の調査

70%60%
50%「出席確認」という意見も

40%
30%
20%
10%
0%

A

B

C

DEF

5

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クリッカーを使用した学生の感想• 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• 教育へのITの活用に興味を持った• どうしても必要かと言われるとそうでもない• 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

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まとめと今後の課題• 本研究のまとめ– ハードウェアタイプのクリッカーシステムにおける講義スライド改善支援ツールの開発• リアルタイムな受信データの取得・分析• PowerPoint 形式の講義スライド単位で学生の理解度を集計• 今後の課題– 授業中のリアルタイムなフィードバック– 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

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予備資料

アンケート調査• 年度別結果（2015年度と2016年度）
0%

クリッカー端末は簡単に使えると思いますか？

クリッカーは理解を深めるのに役立つと思いますか？

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

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

2015
2016
2015
2016
2015
2016

そう思わないどちらでもない

そう思う

強くそう思う7

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個人的な使用雑感（CHIeru版） ※授業5回,延べ300名の利用• 62個（2ケース分）を講義室まで運ぶのは大変。なんとか1ケースに収めたい。
 KEEPAD JAPAN 版の方が持ち運びには便利• 電池が切れた場合、予備端末が必要。電池ケースをねじ止めしてあるため、単3電池の予備に加えて、小径のプラスドライバーが必要。
• スマホ（iOS, Android）版は vPad アプリのインストールが必要なため、学生に面倒くさがられる。
• PowerPoint プレゼンテーション中に表示されるFLOW画面が邪魔。最小化も可能だが、常時表示させる場合は、スライド作成時に表示領域を確保しておく方が良い。
• 時々、eInstruction Device（レシーバ）の接続が切れてしまう。
 VMware 上で動かしているためと思われる• 全員がクリッカー端末をレシーバに接続するまでに最低1分程度待つことになる。
非協力的だとさらに時間がかかる。
• 3～5%程度の学生は使ってくれない。（うまく使えない or 接続できないだけかも）• 正しく使わない（変な文字を送ってくる）学生は 7～9%程度いる。
 受け付けないだけなので、影響はない• アンケートや簡単なクイズ利用は非常に有効。
• スライド単位での理解度モニタリングは、授業内容や受講者数に依ると思われる。
15導入について• 平成26年度– ソフトウェアタイプのクリッカー（Clica）による導入前調査• スマホ版だとクリッカーとその他の私的利用の区別がつかない• 平成27年度– ハードウェアタイプのクリッカーの導入• CHIeru（チエル）社製 クリッカーシステム FLOW
http://www.chieru.co.jp/products/flow/– 端末（CPS Pulse）数： 70台– 持ち運び・配布が面倒• 平成28年度– ハードウェアタイプ（コンパクト版）のクリッカーの導入• KEEPAD JAPAN社製 TurningPoint
http://www.keepad.com/jp/turningpoint.php– 端末（ResponseCard LT）数： 120台
– 1(A)～5(E) の入力のみ可能
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とりあえず使ってみましょう（CHIeru版）• 簡単な使用の流れ
1. （PowerPointスライドに設問を仕込んでおく）
2. 教員PCにレシーバを挿してFLOWアプリ起動
3. クリッカー端末の電源を入れ、1文字戻る
画面に “JOIN:--” と表示されたらレシーバID（今回は10）を入力して EnterEnterキー

ここまでは事前に準備が済んでいるはずです
4. 設問を用意したスライドを表示すると自動的にレスポンスの集計モードに入る
5. 受講者は回答（英数字）を入力して Enter
回答入力キー
電源ボタン

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クリッカーで出来ること• CHIeru（チエル）社製 クリッカーシステム FLOW の場合– PowerPoint アドオンの利用によるアンケートなどの設問の実施（当該スライドを表示すると自動的に出題開始・回答集計）– クリッカーモニタの利用による講義中の理解度の収集

正誤・多肢選択・記述（140字）・数値の入力• 学生は 「理解できた/理解できない」 の2値をリアルタイムに入力• 教員は学生の理解度を確認しながら講義を行い、講義後にはスライドごとの理解度をチェックして内容を修正理解できた人数

理解できなかった人数
18

9