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、 新潟大学や早稲田大学、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。

CES-Alphaは以下の４つの機能を備えています（Moodleなど既存システムとの連携も可能です）

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

1+.  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 (New !)

2. 数学演習問題の自動出題、自動採点

3. 授業管理機能 (LMS)

4. オンラインチャット

すべての機能が日本語、英語、中国語（簡/繁）に対応しています。

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

起動画面

ブラウザでJupyterlabが起動し、設定不要でプログラミング環境が利用できます。

対応言語

その他、多数の言語に対応

1+. 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

シンプルな穴埋め形式です。
スペースの有無などの入力の「ゆらぎ」にも対応しています。
基本的なプログラミングの課題を自動採点できるため、プログラミング基礎科目に適しています。

コード提出式

テストコードの出力と一致するかどうかで正誤判定を行います。
初歩的な課題から、複雑な計算が必要になる課題まで対応できます。
教員の判断で「Ask AI for help（AIに聞く）」ボタンを表示し、受講者にAIによる学習サポート機能を提供できます。

2. 数学演習問題の自動出題、自動採点

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

自動出題・自動採点

実際には、パラメータa,b,cに具体的な数値が代入されて出題されます。解答もパラメータに依存しているため、自動採点が可能です。
「異なるパラメータによる自動出題」「数式の等価性や形式を認識した自動採点」により教員負担を軽減しつつ、受講者目線では反復演習により高い学習効果を得ることができます。

成績管理

ひと目で成績情報が確認でき、受講者へのフィードバックに活かせます。
成績データはcsvファイルで外部出力可能です。

3. 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

授業ホームページ

簡単な操作で授業ホームページを作成できるため、資料配布や全体連絡に役立ちます。公開範囲の設定も可能です。

課題管理とレビュー

課題の提出状況確認と採点が１画面で完結できます。ipynbファイルの閲覧機能があるため、提出課題ををダウンロードせずに採点可能です。

4. 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

「複数 対 複数」の質問対応

チャットによるリアルタイムの質問対応が可能です。「複数の教員・TA」対「複数の受講者」という複数対複数の質問対応を想定して設計されています。

プログラミング画面とリンク

オンラインチャットの最中、教員は質問者のプログラミング画面を見ることができます。これにより、スムーズな質問対応が可能です。