Eclipse Che と Docker を用いた
Edutainment のためのソフトウェア教育用環境構築の進展
堤 崚介1

魏 久竣1

岡野 浩三1

小形 真平1

新村 正明1

概要：近年，教育分野において Edutainment という手法が注目されている．これはゲームプレイを通じて学習者の学習意欲やモチベーションを高め，よりよい学習効果を得ようというアプローチのことである．
先行研究では多人数向けオンラインソフトウェア環境を Docker 及び Eclipse Che6 を用いて構築し，Gitにて利用者の変更履歴の記録と収集を行った．現在，その発展研究として Eclipse Che ７による実装，利用者の個人情報保護のためのセキュリティ，Edutainment 機能の拡張について検討及び製作中である．本
報告ではその拡張方法について述べる．
キーワード：Edutainment，ソフトウェア工学，教育工学，セキュリティ保護，Docker

1. はじめに
近年，海外においてデジタルゲームを用いた教育手法についての研究が活発となっている．その分野の中でもゲームの開発演習，またはゲームプレイを通じてのアプ
ローチ [1][2] が存在するが，その中でも Edutainment と呼概要を，3 章で先行研究の結果を受けての改善点を，4 章
では研究を行うにあたっての個人情報のセキュリティに関する方法を，そして 5 章では今後の研究における展望を述べる．

2. 仮想環境の概要

ばれる，ゲームプレイを通じて学習効果を得るという手本研究の先行研究 [7] では，Linux と Docker によるコン法に焦点を当てる．現在，プログラミング教育に関するテナ型仮想環境が構築されており，それらに加えて Moodle

Edutainment に類するアプローチは，初等教育の場ではと呼ばれるオンライン学習のためのコース管理システム [8]Scratch[3][4] や Quetzal[5] といったプログラミング環境をを用いることにより，各ユーザにプログラミング演習環境用いて行われている．大学などの高等教育機関ではそうを提供させ，各々の学習履歴の収集と保存が可能になるといった例は少ない．また大勢の学生に対し，ゲームの作成いう手法がとられていた．図 1 にその手法の概要図を, 表及びその環境の提供を行うアプローチはあまり現実的では

1 に環境の構成要素を示す．

ない [6]．先行研究 [7] では，Docker と呼ばれるオープンソースソフトウェアを用い，Linux 上に仮想環境を構築してのプログラミング演習が行われていた. このシステムは遠隔授業にも有効と考える．Edutainment 的な要素としてプログラムの質・完成度を競わせることを一つの目標としている．
その結果を受け，いくつかの改善点が提示されていた [7]が，本研究では以下の項目を取り上げることとした．

• Eclipse Che 7 による同様の環境の構築• 収集したファイル (Word・PDF ファイル) からの個人

図 1 先行研究で用いられていた環境情報の自動削除• Edutainment 要素の実装
本報告では，2 章で先行研究において構築された環境の1

信州大学工学部

この環境を用いてコンテナを作成し，Docker Hub と呼ばれるリポジトリサービス上でイメージを共有する．これにより，コンテナから作成されたイメージを学生らが使用

表 1 システム環境の構成要素
Docker
19.03.5, build 633a0ea838

Eclipse Che

6.15.0• ファイルの更新日• マイクロソフト社の Oﬃce ファイルから変換された
PDF ファイルに限るが，変換前の Oﬃce アプリケー

ServerCPU

ション名

3.80Ghz * 6 Core
65.68 GB

これらを削除するためには，各ファイルのプロパティをUbuntu 18.04.3 LTS

開き，逐一手動で削除していく必要がある．本研究では収メモリ

OS集時に Oﬃce アプリのマクロなどを用いて情報の自動削除可能となるのである．

3. 先行研究を受けての改善点
先行研究で行われた実験では，ユーザの変更履歴の記録と収集に成功したものの，使用したルータの機能の関係で参加者全員が滞りなく実験を完遂することはできなかっを行う方法を提案する．また， astah と呼ばれる，モデリング用ツールを用いて作成された UML 記述に対してもこれらの処理を行う．現時点では astah のファイル形式が不明なため, PDF での提出で上記の手法の適用を考えている．

5. まとめと今後の展望た．また，現在本研究の目標のシステムの実装のために，現在構築中の演習システムについて，主に拡張機能を改善点として挙げられていたもののうち，第 1 章で示した中心に述べた．我々は，前章にて示した改善点の実装を3 要素の実現に取り組んでいる．

目指し取り組んでいる．具体的には Oﬃce ファイルに対これらの中の具体案の一つとして，テストケースを用いしてのマクロを用いることによる情報削除や astah ファることによる Edutainment システムの実装を検討していイルの情報削除の可否の調査，JUnit 上における，開発しる．作成したプログラムとテストケースを用いて比較検証たテストケースを用いてのテストを実行することによるを行うことでプログラムの動作の成否を確認することがで

JUnitEdutainment システムの実装などを目指す．

きる．本研究ではテストケースを学生らに作成させ，それ謝辞

本研究は文部科学省の「Society5.0 実現化研究拠らを学生が作成したプログラムに相互に適用させ，その通点支援事業」に基づき大阪大学が運営している「ライフデ過率を学生らに提示するといった手法を提案する．図 2 にザイン・イノベーション研究拠点（iLDi）事業 グランドその概要を示す．

チャレンジ研究」から研究資金の提供を受けている．
参考文献
[1]

[2]

図 2 テストケースの通過率[3]

テストケースの作成には JUnit を用いることを検討している．JUnit は Java のテストを自動的に実行するための[4]フレームワークであり，Eclipse Che でも利用可能である
ため，本研究でのプログラムテストに用いるには適していると考えられる．

[5]

4. セキュリティ保護
このシステムでは Java のソースファイルを主としてコ[6]ンパイル単位で収集するが、他に中間生成物としての設計仕様書 UML 記述を PDF 形式で収集することを想定して[7]いる．これらのファイルのプロパティには，以下のような個人情報が含まれている．

• ファイルの作成者• ファイルの作成日[8]尾崎浩和，富永浩之，林 敏浩，and others 垂水 浩幸：ボードゲーム戦略を題材とする問題解決型プログラミン
グ演習支援―持続的な取組みを促進する大会方式と運営
サーバ―，情報処理学会研究報告エンタテインメントコン
ピューティング (EC)， Vol. 2008, No. 26, pp. 1–8 (2008).
野口孝文： ゲーム作成を課題にしたプログラミング教育とその分析方法の開発，電子情報通信学会技術研究報告，Vol. 104, No. 222, pp. 1–6 (2004).
森 秀樹，杉澤 学，張 海，前迫孝憲： Scratch を用いた小学校プログラミング授業の実践: 小学生を対象としたプログラミング教育の再考 (教育実践研究論文)，日本教育工学会論文誌， Vol. 34, No. 4, pp. 387–394 (2011).
Resnick, M., Maloney, J., Monroy-Hernández, A., Rusk,N., Eastmond, E., Brennan, K., Millner, A., Rosenbaum,E., Silver, J., Silverman, B. et al.: Scratch: programmingfor all, Communications of the ACM, Vol. 52, No. 11, pp.
60–67 (2009).
Horn, M. S. and Jacob, R. J.: Tangible programming in
the classroom: a practical approach, CHI’06 extended abstracts on Human factors in computing systems, pp. 869–874 (2006).
長瀧寛之： 情報教育におけるゲームの活用事例，コンピュータ & エデュケーション，Vol. 31, pp. 16–21 (2011).
杉野雄大，新村正明，岡野浩三，小形真平： Eclipse Cheと Docker を用いたクラウド IDE によるプログラミング演
習環境の構築，電子情報通信学会技術研究報告，Vol. 119,No. 467, pp. 67–72 (2020).
Klaus, B.: Are You Ready to Moodle ，Language, Learning and Technology, Vol. 9, No. 2, pp. 16–23 (2005).