オンラインSTEM^※1教育支援環境「MapleCLASS」対応、『線形代数学』向け補助教材の無償配布を開始

2019年2月19日

・北海道大学 行木孝夫准教授の公開資料を基にした対話型教材：eBookタイプのテキストで、数学的概念をより伝えやすく！ ・オンライン演習問題：採点作業や成績管理にかかる時間やコストを大幅に削減！

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サイバネットシステム株式会社（本社：東京都、代表取締役社長：田中 邦明、以下「サイバネット」）は、当社が販売するSTEM授業向けオンライン教育支援パッケージ「MapleCLASS（メイプルクラス）」で利用できる教育コンテンツを拡充し、北海道大学 大学院理学研究院 数学部門 行木孝夫准教授の「線形代数学」公開資料をベースにした対話型教材・オンライン演習/テスト用問題・問題実装仕様書をセットにした教材の無償提供を、2019年2月より開始することをお知らせします。

MapleCLASSは、サイバネットのグループ会社であるMaplesoft 社（本社：カナダ オンタリオ州、以下「メイプルソフト」）が開発するSTEMコンピューティング・プラットフォーム「Maple（メイプル）」と、DigitalEd 社（本社：カナダ オンタリオ州、以下「デジタルエド」）が開発するSTEM系オンラインテスト・自動評価システム「Möbius Assessment（メビウスアセスメント）」を組み合わせたSTEM授業向けオンライン教育支援パッケージです。

STEM教育の背景と課題

科学と技術、工学、数学を柱にしたSTEM教育の課題とは

近年STEM教育の社会的ニーズは、本年1月11日に政府が開催した未来投資会議構造改革徹底推進会合第6回「企業関連制度・産業構造改革・イノベーション」でも言及された^※２ように、従来の理工系分野のみならずデータサイエンスに代表される学際的分野においてもますます高まりを見せています。
その一方で、知識・理解の着実な積み上げが必要な理系科目の中では、特に数学教育の概念を専門外の学生に充分に理解させながら能動的な学習を継続させることは容易ではなく、教育活動にかかる多大な時間やコストは「教員の研究活動を圧迫している」という声も多く問題視されています。
このようなSTEM教育における課題に対するソリューションとして、当社は2017年よりMapleCLASSの提供を開始しました。当初から多く寄せられた「すぐに授業で使える日本語版コンテンツを増やしてほしい」「自分の授業に即してカスタマイズして使える日本語版コンテンツがほしい」というご要望にお応えするため、対話型教材・オンライン演習/テスト用問題・問題実装仕様書をセットにしたコンテンツを開発しました。
MapleCLASSユーザは本無償コンテンツを利用することで、教育効果の高い授業運営で学習者の直観的な理解を助けるとともに、教材・問題作成に要する時間やコストを大幅に低減することが可能となります。

クラウドを利用して、時間や場所を選ばず学習！
学習到達度評価に要する時間/コストを大幅に低減する教育コンテンツの内容

MapleCLASSを利用した教育コンテンツ・セットの内容

• 対話型教材（Mapleワークブック）
  Mapleの数式処理、数値計算、および可視化機能を利用して、数学的概念の直感的な理解を支援する教材です。
• オンライン演習・テスト用問題（Möbius Assessment問題）
  数式や数値で入力された解答の正誤を自動評価します。また、問題パラメータを乱数化して類型問題を自動生成することが可能です。学習者は、PC、タブレット端末、スマートフォンなどからクラウドにアクセスして、時間や場所を選ばず演習課題に取り組めます。
• 問題実装仕様書（Mapleワークブック）
  解答の実装ルーチンおよびMapleによる検証ルーチンを記述した仕様書です。これらを参照することで、問題のカスタマイズが容易に行えます。

MapleCLASS用補助教材『線形代数学』セット

北海道大学 大学院理学研究院 数学部門 行木孝夫准教授による、数学および情報学分野における教育・研究活動の過程で得られた経験を活かした以下のコンテンツです。

• 「線形代数学」における行列・ベクトル入門に関するMapleワークブック
• 線形代数学の主要トピックで整理されたオンライン問題群 合計157問
• 主要な問題の実装仕様書

ユーザはこれらをそのまま授業で使用することができ、また、任意にカスタマイズして使用することも可能です。

サイバネットは、『線形代数学』の内容を適宜改善・拡張するとともに、大学初年度の数学教育において特にご要望の多い、微分積分学、微分方程式、確率・統計のコンテンツも順次提供していく予定です。さらに、昨今重要性が増しているデータサイエンス教育向けのコンテンツについても、作成・公開を計画中です。

以上をはじめ、今後もより多くの皆様にお役立ていただける無償コンテンツと共に、さらなるご要望にお応えするための有償コンテンツを継続的に提供します。

MapleCLASSの詳細については、下記Webサイトをご覧ください。
https://www.cybernet.co.jp/mapleclass/

北海道大学 行木孝夫准教授のコメント

大学の一般教育課程の講義形式授業の中で演習量を確保することは容易ではありません。2014年に文科系1年生向けの微分積分学の授業でMaple T.A.（Möbius Assessmentの旧名称）を試用したところ、良好な手応えを感じました。
本システムの課題は日本語での問題を充実させることだと考えておりましたので、教育・研究活動の一環としてデジタルエドの提供する英語問題から和訳を提供しました。また、1年生前期の線形代数学の授業で用いた行列演算の入門としての資料を提供し、数式処理システムとの組み合わせによるインタラクティブな参考資料を実現しました。
これらを出発点として、さらに多様なeLearningコンテンツが現れ、大学における数学教育が講義との両輪で発展することを期待します。

ユーザである甲南大学 知能情報学部 高橋正教授のコメント

• MapleCLASSを導入した理由
  従来、限られた時間で個々の学生の理解度を確認し成績を評価することは、大変困難な作業でした。そのため、問題作成機能・課題設定機能・自動採点機能・成績管理分析機能を有する Web を用いた e-テスティングとしてMapleCLASSを導入しました。
• MapleCLASSの教育コンテンツに対する期待
  学習者の理解を支援するためには、単に問題が多くあれば良いわけではありません。「どのような問題を」「どのように提示するか」が重要な検討課題です。実際に大学で用いられている講義資料に即して体系化された問題群が提供されることで、これらの検討課題に対する道筋が示されることを期待します。
• 今後の発展への期待
  MapleCLASSに搭載されているMöbius Assessmentは、これまでのWeb を用いた e-テスティングと比べ、世界的な広がりを見せています。そのため、多くの試みがあり実践研究も盛んです。サイバネットから提供される教育コンテンツがこれを後押しし、テクノロジを用いた効果的な数学教育の発展に寄与することを望みます。

注釈
※１：STEM：Science（科学）、 Technology（技術）、 Engineering（工学）、 and Mathematics（数学）、の頭文字を取った総合的な分野の総称。近年はArt（芸術）を加えて「STEAM」と呼ばれることもある。2017年には日本STEM教育学会（https://www.j-stem.jp/）が設立され、国内外で注目を集めている。
※２：未来投資会議構造改革徹底推進会合「企業関連制度・産業構造改革・イノベーション」会合（雇用・人材）（第６回）配布資料「初等中等教育における情報教育等の推進」１頁 https://www.kantei.go.jp/jp/singi/keizaisaisei/miraitoshikaigi/suishinkaigo2018/koyou/dai6/siryou4.pdf

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