講演資料 - 教育システム情報学会

MOOCのための技術
How we get here and where are we going?
武田俊之
関西学院大学
MOOCとは？
• 「eラーニングの焼き直しにすぎない」
「高等教育の破壊的イノベーション」
「反転授業 flipped classroomが授業を変える」
などの意見はさておき、技術的背景を見なおし
てみる。
約10年前の高等教育におけるICTの評価
• 制度先行の「遠隔授業」
• 新しいメディアが授業の質を変えていくような利用に
向かっていない
• Eラーニングが日本の大学全体に大きな変革をもたら
しているようには思えない
• 教育実践のニーズの中から問題意識が生まれてきた
と解釈できる研究は多くない。高等「教育」はインフラ
開発のための「臨床実験の場」
吉田、田口（2005）
技術的背景（だいたい年代順）
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CAI
ICAI
CSCL
eLearning ← Internet
Eポートフォリオ
1980年以前
• PLATO
• TICCIT (Time-Shared Interactive Computer
Controlled Information Television)
– Instructional Designに大きな影響
教育機関全体を通して教授を個別化するには？
スケジューリング scheduling
生徒記録 student records
測定 measurement
学習資源の管理 management of learning
resources
• ガイダンス・サービス guidance service
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Holtzman, W. H. eds. (1970) Computer-assisted instruction, Testing and Guidance
CAIシステム ⁄ W.H.Holtzman編 ; 木村捨雄, 細井正訳. -- 共立出版, 1976.
PLATO
1960
PLATOプロジェクトの開始
RAMが$2/bitの時代
1961 PLATO I
1963 PLATO II
1964 プラズマパネルディスプレイの発明
1972 PLATO IV, プラズマディスプレイ採用
1260baud, 60lines/sec
512x512 Altoは808x606
PLATOが発明したもの
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プラズマパネルディスプレイ（1971）
スクリーン共有（1974）
32プレイヤの対戦型ゲーム（1974）
シンセサイザーの周辺装置化（1972）
スピーチシンセサイザー（1972）
PLATO Notes
Talkomatic
Term Talk
Monitor mode
Emoticons
PLATOが発明したもの
Intelligent CAI (ICAI or ITS)
• 伝統的CAIは、domain knowledgeとpedagogical
knowledgeを静的に構成したもので、instructionは教授時点
において決まっている。
– 構造や手順の変更は許容しない
– 予期しない質問は想定外
– cf. 本
• ICAIでは、pedagogical instructionはダイナミックに構成され
る。
知的CAIシステム : 知識の相互伝達への認知科学的アプロ-チ ⁄ Etienne Wenger著 ; 岡
本敏雄,溝口理一郎監訳. -- オ-ム社, 1990
ICAI
• この分野は、単なるCAIの拡張とみなすべきで
はなく、多様な背景からの研究者が共通の興
味を見出す重要な岐路と考えるべきである。
• 知的な知識のそうと伝達におけるシンポは多く
の他の研究分野の発展に密接に結びついてい
るからである。
知的CAIシステム : 知識の相互伝達への認知科学的アプロ-チ ⁄ Etienne Wenger著 ; 岡
本敏雄,溝口理一郎監訳. -- オ-ム社, 1990、p.10)
〜1990年の教育支援IT
• 授業ごとの大型ホストアカウントの発行
（教務データ、学生データとの連携）
• 大型計算機のよる統計教育
ネットワーク　1990年〜1998年
1990 基幹イーサネット+SS-Net
JUNET接続
1992 Welfleetルーター導入
1994? PHS導入
1995 インターネット接続（ORIONS）
1998 基幹高速化（非ATM）
商用プロバイダ（WCN接続）
多様なPC教室
1995〜 一括して選定導入するが学部教室は
それぞれ独自で（連邦型）
学部によってメーカーや機種が違う
日立/東芝/Apple
デスクトップ/ラップトップ
Emal/NetNews
• 希望者全員にアカウントを発行
• 1995年に700 usersぐらい
マルチメディアCAIの開発
• LILACS（-1992）
– LL機器、VHD、LDなどを駆動するオブジェクト指向CAI
• 音声データを扱うマルチメディアCAI（1992-1995）
– FM-TOWNS
– Windows 3.0 MultiMediaExtensions
– VisualBasic 1.0
– NetWare
DTN（社内BBS）　1990年〜1998年
• 全学生、教職員を登録
• サービス
– メール
– 掲示板
– 授業実施要項詳細（シラバス）
– 授業連絡ボード（掲示板）
– レポートシステム
• 活発な交流
• 同時最大100人程度の利用
• 「授業のためのICT」の認識を広げるまではいたらず
Eラーニングの時代
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Online education
Computer Based Instruction (CBI)
Computer Managed Instruction (CMI)
Computer-based training (CBT)
Web Based Training (WBT)
Technology-Enhanced Learning (TEL)
Virtual Learning Environments (VLE)
日本大学の公開eラーニング
• 大阪市立大学インターネット講座 （1996-）
• WIDE School of Internet（1997-）　– 2000年には登録者9000人
• そのだインターネット大学
• 信州大学インターネット大学院
• 国際ネットワーク大学コンソーシアム（岐阜県）
RealPlayer（1995-）の普及
rtsp://
https://web.archive.org/web/20010531123757/http:
//www.soi.wide.ad.jp/class/97001/
•L
共有ドライブ（Yドライブ、Mドライブ）　1998年〜
• 教員に書き込み権限（ActiveDirectory）
• 個人研究室から利用可能
• 当初はボチボチ、2000年代に爆発的に普及
– 2008年時点で150,000ファイル。
– 学生に「Yドライブ」で通じる
• 他の教員の資料が見られる
問題点
• フォルダの構成は教員ごとのセンスで統一性なし
• 学生が書き込めないのでレポートの提出はできない
→　Xドライブは書き込み化
大学院の国際会計学授業
• 4ケ国6大学を接続して実施した
• 利用ソフト（一部）
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NetNews
ICQ
HoneyCom
RealPlayer
eポートフォリオ構想（2007-2008）
• ホームディレクトリを5GBに（2007）
– 4年間のコンテンツをDVD-Rに入れて持ち帰れる
ように
LMSの導入（2010）
• Blackboard 9.1
LUNA（Blackboard）導入は成功したか？
• 全授業科目の約40%で利用
• 専任教員の7割以上が利用
• 一年目から利用率が高かった
– Bassモデルが当てはまらない
• 共有ドライブで授業資料を配布する習慣
– ある閾値を越すと口コミで広がる
– 教員⇔教員　学生⇒教員
• 教務連携は80年台から→全授業の登録は当然
MOOCとは
本来のMOOC―cMOOC
• Connective Knowledge course (CCK08)
– Siemens (2005) の理論connectivismのの有効性を示す
ために2008年に開講された
– Manitoba大学大学院の正規授業
– 正規の受講者以外に、学外から2200人の受講者（単位は
あたえられない）を集めた。
cMOOC
Connectivismとは？
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学習と知識は意見の多様性に基づいている。
学習は特定のノードや情報源を連結する過程である。
学習は人間以外の装置に起きる可能性がある。
現在知っていることよりも、より多く知ることができる容量の方が重要で
ある。
連結を維持し育てることが、学習継続の支援にとって必要である。
領域、アイデア、概念の連結を見る能力が、中核となるスキルである。
流通（正確に言うと、知識の更新）は、Connectivistの学習活動の目標
である。
意志決定はそれ自体学習過程である。学ぶべきことや、入ってくる情報
を選択する行為は、変化するリアリティのレンズによって認識されてい
る。今正しいことは、意志決定に影響する情報が変わることによって、
明日には間違っているかもしれない。
http://blog.iii.u-tokyo.ac.jp/ylab/2009/10/connectivism.html
Udacity / Coursera founders
Peter Norvig & Sebastian Thrun
“Introduction to AI”
２つのAIのコースからはじまったのは偶然ではない。
Andrew Ng
“Machine Learning”
MOOCと教授法
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反転授業
セルフ･グレーディングとピア・グレーディング
AIグレーディング
学習共同体
ファカルティ･デベロプメントの側面
ビッグデータの利用とラーニング・アナリティクス
適応学習への期待と学習履歴データ活用
MOOCの技術: edXを例にして
• http://code.edx.org/
edXのアーキテクチャ
• edXシステムは以下のパーツから構成される。
– LMSとCMSはDjangoサイトである。
– ForumsはRuby on Railsのサービスで、LMSにラッパー・ライブラリ
がある。
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Forums
LMS
Xblocks
capa -- Core assessment problem engine
xqueue -- Asynchronous problem grading systemxserver -- Python code grader subsystem
• Data
• Courses
edX architecture
edX architecture
edX
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Python
Django
Ruby on Rails
MongoDB
MySQL
NodeJS
RabbitMQ（メッセージ志向ミドルウェア）
Celery（Python用タスクキュー）
Ansible（構成管理）
Mako (template engine)
edX platformはむずかしい
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構成が複雑
インストールがむずかしい
運用にがかなりのリソースが必要
LMSとして機能がそろっていない
開発が活発すぎてついていけない
ドキュメントがない
メーリングリストが活発すぎ
設計の抽象度が高い
gaccoの本郷先生コースは当初の予定と違う課題を出している…
edXのインストール
• edXは複雑な構成でインストールがむずかしい。
VagrantのBoxが数種類用意されている（差がわからない！）
のでそれを利用するのが比較的簡単である。
MITxVM distribution:https://people.csail.mit.
edu/ichuang/edx/
• References
– MOOCLab http://mooclab.berkeley.edu/publications
MOOCシステムのキャパシティ・プランニング
• ユーザー数が50,000人のMOOCで
4割が実際に受講するとして
1レッスン/weekあたり
20の小テストをすると
50000 x .4 x 20 = 400,000 activities / week
• MOOCは意外に負荷が少ない？
– ビデオは外部（YouTubeなど）に置けばよい
– 学習者の操作はLMSではない高速なwrite onlyのサー
バーに直接書きこめばよい
MOOCの先へ
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誰でもOOC: Our Own Open Online Course
OOCのインタラクティブ化
ユーザーの経験（UX）をリッチにするOOC
Invisible/Embedded OOC
Learning Analytics
オープン・ソース開発的コース開発
– Github, アジャイル, DevOps
ラーニング・アナリティクス: Process
学習の活動
データ
• 「測定する」だけではない
• デジタルサービスが生成する
– 事前の理論・デザインを前提としない
–例
• LMS
• SNS
• ポートフォリオ
• センサーデータ
• 行動データ：記録、観察
• ビデオ撮影→コーディング＆トランスクリプション
データはどこで生まれるか？
• 研究や調査で測定する　←　仮説・理論
• 活動の中で生成される　←　サービス・デザイン
• システムとのインタラクションにおいて生成され
る　←　システム・デザイン
• センサーが生成する
Learning Analyticsは誰のため?
Learning
Learners &
Teachers
LA
研究
Analytics
analysis & reporting
IR
Admin &
Other stakeholders
LAがアクティブ・ラーニングのMOOC化を実現する
Pardo, 2013: http://www.slideshare.net/abelardo_pardo/pushing-the-mooc-envelope-with-learning-analytics
MOOC+LAプラットフォーム
Our Own Open Online Course　誰でもOOC
xMOOC / cMOOC / O4C
クリエイティブな学びをみんなで学ぶ
http://www.daigomi.org/lclj/
2013 May-July
システム＆サービス
LMSにはCanvasを使用
• CanvasはInstructure社フルセットのLMS
– オープンソースで公開されている
• MOOC
– http://www.canvas.net/
• デモサイト
– http://canvas.instructure.com/
• Instructureの確認を経て、2014年5月にデモサ
イトでMOOCを開講
受講者統計
• 登録者　99名
• オンラインビデオ視聴
– 各回約100名ずつ
• レポート提出者
– ユニット1　13名
– ユニット2　3名
– ユニット3　3名
• オンラインワークショップ参加者（ユニット3）
– 13名
• リーチ
– FacebookとGoogle Analyticsのデータから見て約2000名
高等教育への影響（１）
• オンライン・リソースとそのコースでの利用の多様化
• 知識とその源である（真正な）活動・実践との相互作用の
強化
• 講義、演習、評価サイクル（順転、反転）を組みあわせた
インストラクション・デザインの深化
• コース・カリキュラムの小規模化とパーソナル化
• ピア・グレーディング、セルフ・グレーディング技術の進歩
高等教育への影響（２）
• テスト、レポート、評価のオープン化と共有、ティンカリングの普及
と剽窃の無効化
• 学習評価における形成的評価の重視
• 新しい方法、内容にもとづくコース開発において、プロトタイピング
としてMOOCを利用
• LMSの運用の外部MOOCプラットフォームへの委託
• 教授学習研究・開発のためのデータ基盤としてのオンライン・コー
ス
誰でも無料でオンラインコースを開講可能か？
• YES
• 商用LMSのデモサービス（たとえば、Canvas、
CourseSites）を利用すればよい
• 映像配信はYouTubeなど、ライブ映像は
Ustream、Google Hangoutを利用する
無料とはいっても負担が大きいのでは？
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YES and NO
新しい授業をデザインするのは大変
授業に新しいテクノロジーをいれるのは大変
受講者募集は（ある程度）大変
• サーバー運営の負担はない
MOOC上でインタラクションは可能か？
• Yes
• but 今後のMOOC時代にあったインタラクショ
ン・デザインの開発が必要
• メタメタメモ
• ラーニング・パターン対話ワークショップ
単位は出るのか？
• 所属先とは関係なく開講したので出ない
• オープンバッジによって承認することは検討し
たが
OOCは学習研究のプラットフォームになるか？
• YES
• オープンなデザイン／講義／コンテンツ／
(学習者の）行動／成果物、評価
→　ティンカリング（いじくりまわす）
他の人の成果物を元に修正をくわえながら学ぶ）
LCLJを運用して学んだことはなにか？
• 教える人にこそ学びが多い
学ぶ動機がない人には役立たないのでは？
• O4Cは、あるトピックに知識のある人と、関心が
ある人をむすびつけるものである。
• 関心を喚起することは（いまのところ）範疇の外
である
• が、
関心のあるトピックから学びはじめて、関心
をひろげていくことは可能であろう