東海地区

教育システム情報学会 2016年度学生研究発表会

数学表現の手書き入力が可能な学習システムの構築と SUS の評価
中村 勇耶*1，関根 務*1*1 東海大学大学院工学研究科機械工学専攻

Development of learning system practicable for handwriting
mathematical expressions and its SUS evaluation
Yuya Nakamura*1, Tsutomu Sekine*1*1 Course of Mechanical Engineering, Graduate School of Engineering, Tokai University
This study aims to develop a learning environment practicable for handwriting mathematicalexpressions without complicated operations. One of the cloud-based learning system was createdusing Google Drive and Math made by MyScript Inc. Then, the system usability was investigated incomparison with the conventional one. As a result, the novel system was verified to be noticeable
through several evaluations using System Usability Scale (SUS).
キーワード: 学習システム，手書き入力，クラウド，Google Apps，SUS

1. 緒言
e ラーニングのように Web ブラウザを通して，基礎科学系の授業内容に関する課題の提示から提出までの一連の過程を処理する場合，現状では数学表現の入力において極めて煩雑な手続きを求められてしまう (1)．
そのため，近年では学生が紙面上に手書きで記述することと比べて，著しく不便さを感じずに数学表現が入図 1 学習システムの構成力できるような学習環境の開発が必要とされている．
そこで本研究では，数学表現の手書き入力が可能なクラウド型学習システムを Google Drive と MyScriptを，レポート課題原本は Document を用いて作成した．

社の Math を用いて構築し，従来の g(Math)というまた入力フォームは，Google Apps Script を用いて必要

Google Document の拡張機能を用いた数学表現の手な機能を追加した．また，数式入力フォームは課題フ

書き入力ダイアログを利用した方法と比較し，学習シ

ァイルに予め設定しておいたリンクを選択することで，ス テ ム の ユ ー ザ ビ リ テ ィ に つ い て SUS （ System

表示でき，フォームの該当欄に MyScript 社の Math

Usability Scale）(2)を用いた評価を実施した．という外部サイトを数学表現の手書き入力インタフェースとして利用し，その際に表示される数学表現の2. 学習システムの構成

LaTex 形式の構文を貼り付け，送信ボタンを押すとこ

本研究では Google Apps の機能として提供されていとによって，Document 上に挿入することができる．

る Google Drive の Document，Spreadsheet，Formを組み合わせることによって学習システムを構築した．
図 1 にその学習システムの構成を示す．トップページ

3. 評価実験
3.1 実験方法とミドルページは Spreadsheet，入力フォームは Form

本研究で構築した学習システムのユーザビリティを71東海地区

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表 1 質問項目ごとの評価平均点と標準偏差

Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8Q9Q10

図 2 SUS Score の比較

数式入力フォーム
平均点 標準偏差
2.60
1.14
1.80
1.10
2.60
1.14
2.60
0.89
3.60
0.55
2.60
1.14
3.00
1.22
2.40
1.52
2.80
0.84
2.20
1.10g(math)
平均点 標準偏差
1.60
1.82
1.20
1.30
2.40
1.64
2.40
1.34
3.20
0.84
2.40
1.67
2.20
1.30
1.00
1.73
1.60
1.34
1.40
1.52

評価するため，構築した数式入力フォームと Math を被験者にとって操作しやすい環境であった．また，利用する群と，従来の Google Document 上で数学表g(Math)では数式を判別するまで一定の時間がかかる現を手書き入力する為の g(Math)という拡張機能を用のに対し，Math では手書き入力による数学表現を認いた入力ダイアログを利用する群に分け，各 5 名ずつ識してアウトプットするまでの待ち時間が少なく，手数式入力が必要な同一のレポート課題に取り組んでも書き入力用インタフェースとしてストレスなく利用でらった．その後，SUS を用いたアンケート調査を行いきる環境であることが SUS Score 向上の一端になっ学習システム学習システムのユーザビリティを定量的ていると考えられる．に評価し，数式の入力方法の違いが学習システムのユ

4. まとめーザビリティに及ぼす影響について検討した．

本研究では，数学表現を利用するレポート課題を3.2 実験結果と考察

Web ブラウザ上で実施してもらうことを想定した学構 築 し た 数 式 入 力 用 フ ォ ー ム と Math を 利 用 ，習システムをクラウド環境上で開発した．さらに，本g(Math) を 利 用 し た 被 験 者 に 対 し て そ れ ぞ れ SUS

シ ス テ ム を 評 価 す る た め に ， 被 験 者 に Google

Score に関するアンケートを実施し，その回答結果をDocument 上でのレポート課題に取り組んでもらい，まとめた．図 2 に SUS Score の比較を示す．図 2 の

SUS を利用したアンケート調査によってユーザビリ

SUS Score から，構築した数式入力フォームと Mathティを定量的に評価した．その結果，Math を利用しを利用した数式入力は g(Math)による手書き入力と比た数式の手書き入力用インタフェースの操作方法は従較してユーザビリティが高い．さらに学習システムに来の g(Math)よる入力方法と比較して，操作性が高く対して学習者が抱いた印象差を把握するために，表 2利用しやすいことが示唆され，従来の数式の手書き入に各質問の評価平均点と標準偏差を示す．表 2 の標準力方法に取って代わる可能性が挙げられた．今後の研偏差から g(Math)を利用して数式入力をした郡より印究として，学習システムの単純化，数学表現の手書き象差が小さいことが分かった．本実験に利用した学習入力に要する時間を比較し，実用性を検討していく．

システムは数式入力に関するインタフェース以外の他の条件は全て同じである為，インタフェースの違いが

参 考 文 献システムユーザビリティに影響を与えていると考えられる． g(Math)を利用する手書き入力ダイアログ上の(1) 後藤 洋信、坂本 雅洋、江見 圭司、“数式表示可能なウ

手書き入力欄は範囲が指定されており，手狭だった．

ェブ上でのコミュニケーションシステムの構築”、情報処理学会研究報告コンピュータと教育（CE）、pp.1-8

そのため被験者は関数などを用いる複雑な数式を入力（2008）

する際，手元のマウスで細かい操作を要求されるのに(2) P. W. Thomas, B. Weerdmeester, and B. A. McClelland,

対し，構築した学習システムで用いている Math の手
書き入力欄は数式入力を行うに十分なスペースがあり，
72“Usability

EvaluationinIndustry”,

Taylor & Francis, London(1996).

pp.189-194.