Society5.0時代における技術科教育のデジタルものづくりコンテンツの構築
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21K02578
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 09040:Education on school subjects and primary/secondary education-related
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
森岡 弘 山口大学, 教育学部, 教授 (00249848)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | Society5.0 / デジタルファブリケーション技術 / デジタルものづくりコンテンツ / 3DCAD / 3Dプリンタ / レーザーカッター / ３Dプリンタ / ３DCAD / デジタルファブリケーション / 3Dプリンター / 3D CAD |
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| Outline of Research at the Start |
平成28年1月に閣議決定された第5期科学技術基本計画の中で世界に先駆けた「超スマート社会」の実現（Society5.0）が提言された 。中学校の新学習指導要領（平成29年7月告示）に示された学習内容の確実な習得を目指すには、Society5.0が提言しているデジタル教材を利用したオープンサイエンス的な考え方が非常に有効であると考えている。申請者はデジタルファブリケーション技術を利用した教材開発環境を構築しており、Society5.0の提言との親和性も高いと考えている。本研究では生徒の新学習指導要領の確実な習得を実現するため、多くの技術科教員が利用できるCCライセンスに準拠したWebページによるデジタルものづくりコンテンツを実現する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では生徒の中学校の新学習指導要領（令和3年4月から全面実施）に示された学習内容の確実な習得を実現するため、多くの技術科教員が利用できるCCライセンスに準拠したWebページによるデジタルものづくりコンテンツを実現しており、2022年11月から公開している。
本年度は、昨年度から引き続き、公開したデジタルものづくり教材のコンテンツ環境："デジタルものづくり教材の広場"へ掲載する教材の開発を進めた。コンテンツに掲載する教材のカテゴリーとしては、中学校学習指導要領の技術・家庭科の技術分野における４つの内容である、材料と加工の技術、生物育成の技術、エネルギー変換の技術、情報の技術、および、その他（小中高を含む教育関連一般）がある。コンテンツに掲載する教材として、3DCADのシミュレーション機能を用いた教材、3Dプリンタで製作する教材、レーザーカッターやCNC加工機で製作する教材の３種類を想定している。
教材の開発は申請者とデジタルファブリケーション技術の学習を習得している山口大学教育学部の機械研究室所属学生が中心になって行った。また、本学の教員養成の授業においても、デジタルファブリケーション技術を使用した教材開発を行い、実際に本公開サイトに投稿する形式の教育実践を行った。さらに、本年度は、3DCADとしてこれまで使用していたInventor Professional に加えて、ウェブ上でCADモデリングを行える無料のオンラインソフトTinkercadや木材加工に特化しているものの、木取り図が自動で作成できるcaDIY3Dを新たに取り入れた。これまでに開発した教材は材料と加工の中の木材加工関連、エネルギー変換の中の機械関連、その他（小中高を含む教育関連一般）の32種類であり、"デジタルものづくり教材の広場"に公開している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和4年度の公開を目標としたデジタルものづくり教材のコンテンツ環境："デジタルものづくり教材の広場"を2022年11月14日に一般公開した。本年度はデジタルものづくりの教材として想定している、3DCADのシミュレーション機能を用いた教材、3Dプリンタで製作する教材、レーザーカッターやCNC加工機で製作する教材の３種類の教材のうち、3DCADのシミュレーション機能を利用した教材を25種類、科目横断型の複合教材を2種類を新たに追加して27種類の教材を公開した。利用した3DCADの種類もこれまでの1種類から2種類追加することにより、想定している利用対象者を中高生から小学生まで広げることができた。デジタルものづくり教材のコンテンツは利用規約に同意すれば、外部からの教材の利用・投稿も可能となっている。コンテンツの性格上、掲載された教材は３Dプリンタ、レーザーカッターですぐに利用できる形のファイル形式により提供している。さらに、活断層モデルや自由落下の運動に代表するさまざまな動画コンテンツを新たに追加したため、利用者が教材データをダウンロードしたり、動画コンテンツを再生したりすることにより、小中学校等の教育現場等で、教材を活用することが可能である。これらのことから、デジタルものづくりコンテンツへ掲載する教材の準備およびコンテンツの公開の進捗ともにおおむに順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究により公開したデジタルものづくり教材のコンテンツ環境：名称 ”デジタルものづくり教材の広場”のwebページを利用して、デジタルものづくり教材の開発を本年度に引き継ぎ行い、デジタルものづくりコンテンツへ搭載する教材を増やし、コンテンツの充実をはかる。
本学の技術教育の学生はデジタルものづくりコンテンツの教材を作成する能力を標準的な技術科教員になるための科目履修で習得しているため、申請者および学生が共同してこれらの作業をすすめる。これまでの研究活動において、附属中学校にもSmallデジタルファブリケーション環境を構築していることから、附属中学校とも連携して教材の開発を行っていく予定である。現在までの投稿教材は技術・家庭科の技術分野における４つの内容である、材料と加工の技術、生物育成の技術、エネルギー変換の技術、情報の技術、のうち材料と加工の技術、エネルギー変換の技術に関するものに限られている。今後は、生物育成の技術、情報の技術、その他（小中高を含む教育関連一般）に属する教材についても開発を進めていく予定である。
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Report
(3 results)
Research Products
(7 results)
