数式自動採点システムにおける数式入力インタフェースの提案と評価

白井, 詩沙香, 仲村, 裕子, 福井, 哲夫

数学系オンラインテストなどで，数式による解答を評価できる数式自動採点システムは，数式入力方法の改善が課題となっている．一方，2011年に福井は仮名漢字変換に似た数式入力方式を発表し，専門家仕様の数式入力インタフェースMathTOUCHを開発した．本研究では，MathTOUCHの数式変換エンジンを使い，数式自動採点システム向けに最適化した数式入力インタフェースを新たに開発し，数式入力方法改善のために提案する．提案インタフェースの評価のために，数式自動採点システムSTACKに実装し，高等学校生および大学生に数式入力パフォーマンス実験を行った．その結果，数式の平均入力時間は従来方式と比べて1.2～1.6倍速く，インタフェースの操作性に関する主観満足度においても有意に高い評価を得た．

Math input interfaces of most current computer aided assessment (CAA) systems that are able to assess answers using mathematical expressions, are cumbersome for novice learners. In 2011 Professor Testsuo Fukui of Mukugawa Women's University proposed a new mathematical input method similar to the ones used for inputting Japanese characters in many operating systems. He developed an interface that implemented this method for professional users, called MathTOUCH. In this paper, we have presented a new math input interface that optimizes the MathTOUCH's math conversion engine for mathematical CAA systems. This proposed math input interface was implemented in STACK. We used an experimental performance test to investigate whether students can input mathematical expressions using our proposed interface more smoothly than with the standard interfaces found in current CAA systems. Our results show that this new input interface allows task times of approximately 1.2 - 1.6 times faster than with the standard interfaces. Moreover, our system was shown to have a high level of user satisfaction in regards to math input usability.

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