数理･プログラミング教育に特化したオンライン教育プラットフォーム

CES-Alphaは、2015年から新潟大学・劉雪峰研究室で開発がはじまり、その後も改善が続けられています。教育現場の声に応えて誕生し、 新潟大学、早稲田大学、東京女子大学、中国科学技術大学などの大学の数理・プログラミング教育に使用されてきました。

1. ブラウザ上で操作できるプログラミング教育システム

クラウド技術を活用し、ブラウザを介してプログラミング教育を行うプラットフォームを提供します。インターネットにさえ接続できれば、PCスペックに依らず本格的なプログラミング環境をすぐに利用可能です。学生の仮想マシンを直接リモートで確認でき、対面授業と同等のフォローが可能です。さらにチャット機能との連携により、学生からの質問にプログラミング画面を見ながら対応できます。

特徴

• Jupyter Labをベースとした統一クラウド環境を受講者ごとに提供

• Python, C言語, Java, Julia, Rなど各種プログラミング言語に対応

2. プログラミング課題の自動採点とAIによる学習サポート

「穴埋め形式」「コード提出式」の２種類に対応し、プログラミング課題を即時に自動採点します。1. ブラウザ上で操作できるプログラミング教育システムと連携することで、教育効果を高めつつ、さらに教員負担を軽減することが可能です。

教育専用にチューニングされたGPTベースのAIにより、受講者の学習をサポートします。「サポートなし」「修正のアドバイス」「修正したコードの提供」など、教員の判断でサポートレベルを調整することが可能です。これにより、受講者のレベルに合わせた最適なヒントを与えることができます。

本機能により、100名以上の大規模授業であっても、教員１名で「出題 → 質問対応 → 採点」に対応することが可能になります。

特徴

• 「穴埋め形式」「コード提出式」の２つに対応する自動採点

• AIによる学習サポート機能で受講者からの質問にも自動応答

• 教育向けに調整されたAIで、学生に与えるヒントのレベルが調整可能

3. 数学演習問題の自動出題、自動採点　→　問題作成 無料体験

数学演習機能の最大の特徴は、独自の数式処理技術を用いた数式の等価性チェック機能を備えていることです。例えば、2x+6と2(x+3)は等価と判定されます。これにより正確な自動採点が行われ、提出と同時に正誤を判定できます。さらに、因数分解の問題など、数式の形式が採点上重要になる問題の出題も可能です。これらの機能は大学教育向けだけでなく、小・中・高等学校における問題にも対応可能です。

問題文に対してランダムに変化する変数(パラメータ)を設定することで、受講者ごとにパラメータが異なる問題を自動出題可能です。受講者同士での解答の共有防止や反復演習に役立ちます。

特徴

• 一度作問してしまえば、異なるパラメータで何度でも自動出題が可能

• 「即自動採点 → 再提出」 の繰り返しによる高い学習効果が得られる

• 受講者間で同じ問題を共有する可能性がほぼゼロに

4. 授業管理機能 (LMS)

授業専用のホームページを簡単な操作で作成でき、 お知らせや資料配布に役立ちます。

通常、プログラミングの採点には「学生のコードダウンロード → 実行」が必要になりますが、CES-Alphaの管理画面上では提出課題（ipynb形式）の内容が実行結果が共に閲覧できるため、プログラミングのレポート課題の採点がWeb上で完結できます。これにより、時間がかかるプログラミング課題の採点の手間と時間を大幅に削減できます。

さらに、提出状況や採点結果をひと目で確認できるため、学生へのフィードバックや授業の改善に繋げることができます。

特徴

• Moodleなどの既存システムとの連携が可能

• プログラミング課題のプレビュー機能で、 学生リストから直接採点が可能

5. オンラインチャット

受講者ごとに 「対応中」 「一時中断」 「対応終了」 などのステータスがひと目で確認できるため、複数の教員・TAで連携して質問対応を行うことができます。本チャット機能はプログラミング環境とリンクしており、効率的な質問対応をサポートします。

質問や回答などを受講者に公開し、議論を促すなど、インタラクティブな授業運営にも活用可能です。

特徴

• 質問者のプログラミング環境にワンクリックで移動可能

• オフライン時でも回答をメール送信可能

• 受講者同士は会話できないため、教員は安心して利用可能