学習履歴を可視化するラーニングアクティビティ・レポートシステム大山 智也 1), 田中 秀樹 1), 長谷川 真吾 1) , 田中 弓子 1),三石 大 1)

1) 東北大学 データ駆動科学・AI 教育研究センター
tomoya.ohyama.e6@tohoku.ac.jp

Learning Activity Report System to Visualize Learning History
Tomoya Ohyama 1), Hideki Tanaka 1), Shingo Hasegawa 1), Yumiko Tanaka 1), Takashi Mitsuishi 1)
1) Center for Data-driven Science and Artificial Intelligence, Tohoku University
概要
近年特に盛んとなっている学習分析に全学をあげて取り組むべく，東北大学では，教育・学習データ利活用宣言を行うとともに，学生が LMS 上で行った学習活動を記録できる LRS環境の構築に努めてきた．しかしながら，個別の学生の学習履歴を授業担当教員が容易に確認する仕組みは未構築だった．本報告では，LMS に記録される学習履歴を蓄積する LRS
からデータを授業・学生ごとに週単位で集計し，ブラウザ上で学習活動（LMS 利用状況）を確認可能な「東北大学ラーニングアクティビティ・レポートシステム」を紹介する．

1とに週単位で集計し，ブラウザ上で学習活動（LMSはじめに利用状況）を確認可能なシステムを構築した．こ

学習分析（Learning Analytics）は高等教育分野

れを「東北大学ラーニングアクティビティ・レポにおいても近年増加しており，Viberg et al. (2018)ートシステム（LARS）」と名付け，全学教員向け[1]は，この時点で 252 の研究論文について系統的にサービスを開始している．本報告では，その概レビューを行っている．また，学習分析の発展に要について紹介する．

伴い，学習履歴ストア（Learning Record Store，以下 LRS）も普及しており，国内でも熊本大学の中
野ら (2018) [2]が紹介しているように，LRS を整備する事例が見られている．

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LARS の概要
LARS では，MongoDB で構築した本学の LRSから JSON 形式の LMS 利用ログデータを取得し，東北大学でも，「教育・学習データ利活用宣言」

Python で授業・学生・週（月曜始まりでカウント[3] がなされ，教育・学習データを取得・保持・分される 7 日間）ごとに集計を行った後，D3.js を用析して教育改善，学習支援に活かすことが謳われいて 2 次元（図 1 に示すハッチングした数表）表ている．これにしたがい，著者らが所属するセン

示，や Three.JS による 3 次元（図 2 に示す 3D 棒

ターでは，学習管理システム（Learning Managementグラフ）表示を行っている．ただし，学生の情報System，以下 LMS）の改修を行うとともに，本学を管理するシステムとの連携は未実装であり，現LMS：ISTU/DC を通じて得られる IMS Caliper 形式

在のところ，正規履修生ではなく，ISTU/DC で 1（学習ログデータの国際標準規格）の学習ログを回以上活動のある全ての学生が表示される．なお，蓄積する LRS の構築を行ってきた．

本システムのソースコードは，GitHub などを通じこうした流れのもと，実際の学習分析を行う，て公開し，オープンソース化する予定である．

また単純に学生の（LMS 利用を通じた）学習活動

図 1 には，今回構築されたシステムのビュー画

状況を把握するとした場合，ISTU/DC から授業ご面を示す．画面には，当該授業における学生ごと・とのログを出力することが可能であった．しかし週ごとの ISTU/DC 利用状況が表示されている．行

ながら，データ分析に馴染みのない教員にとって，が個々の学生，列が週に対応する．ISTU/DC の利

データを自分でエクスポートし，集計，可視化す用ログのうち，学習活動において主要と思われるるといった作業は容易ではなく，蓄積された学習「コースホーム表示（授業ごとのホーム画面を表履歴をうまく活用できない状況があった．

示した場合のログ）」，「閲覧（ファイルや掲示板情

そこで今回は，LRS からデータを授業・学生ご377

報など，何らかの閲覧を行った場合のログ）
」，
「提図1

LARS による学習履歴（LMS 利用状況）表示画面

出（課題やアンケートなど，何らかの提出ボタンとして，着目したい範囲のみで細かな変化を見るを押した場合のログ）」，「ファイル表示/ダウンロことができる．

ード（主に授業資料など，何らかのファイルを表②については，連休，授業期間外，計画的/突発示，もしくはダウンロードした場合のログ）」，「ク的な休講などから，活動水準を見る必要がない期イズ閲覧（小テストを閲覧）」，「外部ツール使用（動間を設定する機能である．図 1 では，年末年始の画視聴ツール Panopto，数理解析ソフトウェア休講期間を除外日として設定している．

MATLAB 等の LTI 連携が可能なツールを利用した③については，図 2 に示すように学生の活動水場合のログ）」の 6 種類を表示でき，チェックボッ

準を 3 次元棒グラフで表す機能である．これは図クスからどのログを表示するか選択可能である．

1 のセル内の数値を棒グラフの高さとして表した

他にも，以下に説明するように，①カラーグラものになる．マウスを使って画面内を移動する必デーション閾値設定機能，②除外日設定機能，③要はあるが，活動水準の多寡を直感的に把握可能

3D ビュー機能を備えている．となっている．

①については，セルを活動状況が低水準である

これらの機能により，授業が進むにしたがってことを示す赤色から，高水準であることを示す青全体的の活動水準が下がっているかどうか，また，色の着色を行うハッチングについて，グラデーシ

学期初めは高水準だったにもかかわらず，調子がョンで色を微妙に変化させる範囲を設定する機能

下がってきている学生がいないか，といったことである．たとえば，上記画面では 2 以下は全て赤をタイムリーに確認することができる．学生の活色，8 以上は全て青色になり，2 以上 8 未満の範囲動水準を細かく把握することで，授業内容のてこで赤から青にグラデーションがかかる．この機能

入れ，学生の個別学習サポートなどに役立つこと

により，活動水準が極端に低い/高いセルは同じ色が期待される．

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図23

LARS の 3 次元表示画面なくなった学生などを検知し，介入を行う必要が今後の課題ある．こうしたシステムの研究開発についても，現在のシステムは，描画を行う際に毎回データベースに問い合わせを行い，集計していることか現在進めているところである．
なお，今回のシステムはコースホームの閲覧や，ら，表示の度に 1～2 分程度の時間を要する．今後講義資料のダウンロードといった，学生によるは，現在は 2022～2023 年度までのデータのみに対LMS 操作の頻度をカウントするものであった．こ応しているが，今後データが蓄積されてゆくと問うした単純な指標によって，学生の学習進捗状況

題が大きくなるため，データのキャッシュ化等，やパフォーマンスは説明・予測できるのか，とい改修を行ってゆく予定である．

った点は，あらためて検討が必要である．著者ら

また，ISTU/DC 上のログを可視化するツールではこうした問題意識のもと，別途 LMS ログの分析あることから，このシステムを活用できるのは，も並行して行っており，発表当日にはこれについISTU/DC を常用している授業に限られる．本学でても少し触れる予定である．

は，ISTU/DC とともに Google Classroom を指定
LMS としており，後者を用いる授業も多い．学生からしてみれば，学習サポートを受けられる機会が「教員がどの LMS を用いるか」に依存するのは望ましくなく，本学の LMS 利用の方向性を含めた学習支援のグランドデザインを，こうした学習分析ツールの利用もふまえて考えてゆく必要がある．
さらに，近年では退学や留年などのネガティブな帰結を避けるために，教育機関が学生の学習活動水準を捉えたいというニーズが高まっている．
このためには，個別の授業のアクティビティを捉えるだけでなく，複数の授業を横断的にモニタリングし，全般的に低水準な学生や，急に活動が少

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参考文献
[1] Viberg, O., Hatakka, M., Bälter, O., & Mavroudi,
A. The current landscape of learning analytics inhighereducation. Computersinhumanbehavior, 89, 98-110, 2018.
[2] 中野裕司・槙原竜之輔・喜多敏博・戸田真志・
久保田真一郎・右田雅裕・杉谷賢一. Caliper log
store と Open LRW を用いた Moodle 上の学習履歴のログサーバへの Caliper 標準形式による集積の取り組み. 研究報告教育学習支
援情報システム (CLE), 2018(11), 1-5, 2018.
[3] 東 北 大 学. 教育・学習データ利活用について, 2021. https://www.tohoku.ac.jp/japanese/stu
dentinfo/education/08/education0801/. (2023 年 10 月 1 日アクセス)