Design of the programming education procedure for visual impairments using the block type programming tool

• Project/Area Number: 26870483
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Learning support system; Education on school subjects and activities
• Research Institution: Toyama Prefectural University
• Principal Investigator: MOTOYOSHI Tatsuo 富山県立大学, 工学部, 講師 (20533061)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2016: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2015: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: プログラミング教材 / タンジブル・ビット / 視覚障がい者の教育支援 / 教育工学 / 視覚障害者の教育支援 / ユーザインタフェース / 科学教育 / 視覚障碍者の教育支援

Outline of Final Research Achievements

We developed a tangible programming tool "P-CUBE" which supports the programming education for visually impaired. P-CUBE consists of a number of wooden cubic blocks "programming block" with RFID tags and a program mat which has tiny RFID readers. RFID tags are attached in the programming blocks has information of the mobile robot ’s action. Users can create the program of the mobile robot intuitively by laying out programming blocks on the program mat based on algorithm structure. Programming blocks has convex tactile information in order to enable the system to be used by visually impaired individuals. We held programming workshops using the P-CUBE, and modified the interfaced sign of the P-CUBE based on reviews from participants of workshops.

Research Products

• [Journal Article] Verification of the Effectiveness of P-CUBE at an Early Stage of Program Learning (2015)
  • Author(s): 本吉 達郎, 掛橋 駿, 増田 寛之, 小柳 健一, 大島 徹, 川上 浩司
  • Journal Title: Journal of Japan Society for Fuzzy Theory and Intelligent Informatics Volume: 27 Issue: 6 Pages: 909-920
  • DOI: 10.3156/jsoft.27.909
  • NAID: 130005117051
  • ISSN: 1347-7986, 1881-7203
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] P-CUBE: Block Type Tool Supporting Programming Education for Visually Impaired (2015)
  • Author(s): 本吉 達郎, 掛橋 駿, 小柳 健一, 増田 寛之, 大島 徹, 川上 浩司
  • Journal Title: Journal of the Robotics Society of Japan Volume: 33 Issue: 3 Pages: 172-180
  • DOI: 10.7210/jrsj.33.172
  • NAID: 130005069699
  • ISSN: 0289-1824, 1884-7145
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] P-CUBE: 視覚障害者のプログラミング教育支援用ブロック型ツール (2015)
  • Author(s): 本吉達郎, 掛橋駿, 小柳健一, 増田寛之, 大島徹, 川上浩司
  • Journal Title: 日本ロボット学会誌 Volume: Vol. 33. No.3 Pages: 40-48
  • NAID: 130005069699
  • Peer Reviewed
• [Presentation] タンジブルなツールを用いたプログラミングの協調学習 (2016)
  • Author(s): 本吉達郎, 増田寛之,小柳健一, 大島徹
  • Organizer: ヒューマンインタフェースシンポジウム2016
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2016-09-06
• [Presentation] Tangible gimmick for programming education using RFID systems (2016)
  • Author(s): Tatsuo Motoyoshi, Naoki Tetsumura, Hiroyuki Masuta, Ken'ichi Koyanagi, Toru Oshima, Hiroshi Kawakami
  • Organizer: The 13th IFAC/IFIP/IFORS/IEA Symposium on Analysis, Design, and Evaluation of Human-Machine Systems (IFAC HMS2016)
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan
  • Year and Date: 2016-08-30
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] タンジブルなツールによるプログラミング操作の形式概念分析 (2016)
  • Author(s): 本吉達郎, 鉄村直樹,増田寛之, 小柳健一, 大島徹, 澤井圭, 川上浩司
  • Organizer: 第41回教育システム情報学会全国大会
  • Place of Presentation: 宇都宮
  • Year and Date: 2016-08-29
• [Presentation] Tangible Programming Tools Equipping RFID System (2016)
  • Author(s): aoki Tetsumura, Tetsumura, Tatsuo Motoyoshi, Toru Oshima, Ken'Ichi Koyanagi, Hiroyuki Masuta, Hiroshi Kawakami
  • Organizer: The Joint 8th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 17th International Symposium on Advanced Intelligent Systems(SCIS&ISIS2016)
  • Place of Presentation: Sapporo, Japan
  • Year and Date: 2016-08-25
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effectiveness of Tangible Programming Tool Using RFID System (2016)
  • Author(s): Tatsuo Motoyoshi, Naoki Tetsumura, Hiroyuki Masuta, Ken'ichi Koyanagi, Toru Oshima, Hiroshi Kawakami
  • Organizer: The Joint 8th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 17th International Symposium on Advanced Intelligent Systems(SCIS&ISIS2016)
  • Place of Presentation: Sapporo, Japan
  • Year and Date: 2016-08-25
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Interface Design Proposal of Card-type Programming Tool (2016)
  • Author(s): Naoki Tetsumura, Toru Oshima, Ken'ichi Koyanagi, Hiroyuki Masuta, Tatsuo Motoyoshi, Hiroshi Kawakami
  • Organizer: Intelligent Robotics and Applications Volume 9835 of the series Lecture Notes in Computer Science
  • Place of Presentation: Tokyo, Japan
  • Year and Date: 2016-08-22
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Tangible Programming Gimmick Using RFID Systems Considering the Use of Visually Impairments (2016)
  • Author(s): Tatsuo Motoyoshi, Naoki Tetsumura, Hiroyuki Masuta, Ken’ihci Koyanagi, Toru Oshima, Hiroshi Kawakami
  • Organizer: Computers Helping People with Special Needs (ICCHP2016)
  • Place of Presentation: Linz, Austria
  • Year and Date: 2016-07-13
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] タンジブルなプログラミングツールを用いたプログラミング作業の動作分析 (2016)
  • Author(s): 本吉達郎・増田寛之・小柳健一・大島 徹・川上浩司
  • Organizer: 計測自動制御学会 第43回知能システムシンポジウム
  • Place of Presentation: 室蘭
  • Year and Date: 2016-03-10
• [Presentation] 能動的な学びを誘う仕掛けるプログラミングツールの提案 (2015)
  • Author(s): 鉄村直樹・本吉達郎・増田寛之・小柳 健一・大島 徹
  • Organizer: 計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2015
  • Place of Presentation: 函館
  • Year and Date: 2015-11-18
• [Presentation] 視覚障害者の自立的な学習を支援するタンジブルなプログラミングツール (2015)
  • Author(s): 黒澤進太郎・鉄村直樹・本吉達郎・増田寛之・小柳健一・大島 徹・川上浩司
  • Organizer: 計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2015
  • Place of Presentation: 函館
  • Year and Date: 2015-11-18
• [Presentation] タンジブルなツールを用いたプログラミング操作の形式概念分析 (2015)
  • Author(s): 本吉達郎・増田寛之・小柳健一・大島 徹・川上浩司
  • Organizer: 計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2015
  • Place of Presentation: 函館
  • Year and Date: 2015-11-18
• [Presentation] P-CUBE: Tangible programming tool for Inexperienced Persons in PC operation (2015)
  • Author(s): Tatsuo Motoyoshi, Hiroyuki Masuta, Ken’ichi Koyanagi, Toru Oshima, Hiroshi Kawakami
  • Organizer: The 16th International Symposium on Advanced Intelligent Systems (ISIS2015)
  • Place of Presentation: Mokpo. Korea
  • Year and Date: 2015-11-04
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 構造推定プロセスを利用したプログラミング学習ツールの提案 (2015)
  • Author(s): 鉄村直樹, 本吉達郎, 増田寛之,小柳健一, 大島徹
  • Organizer: ヒューマンインタフェースシンポジウム2015
  • Place of Presentation: 函館
  • Year and Date: 2015-09-01
• [Presentation] 木製ブロックを用いたプログラミングツールによる初学者向けトレーニング (2015)
  • Author(s): 黒澤進太郎, 本吉達郎, 増田寛之,小柳健一, 大島徹, 川上浩司
  • Organizer: ヒューマンインタフェースシンポジウム2015
  • Place of Presentation: 函館
  • Year and Date: 2015-09-01
• [Presentation] The Usefulness of P-CUBE As a Programming Education Tool for Programming Beginners (2015)
  • Author(s): Tatsuo Motoyoshi, Shun Kakehashi, Hiroyuki Masuta, Ken'ichi Koyanagi, Toru Oshima, Hiroshi Kawakami
  • Organizer: 24th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN2015)
  • Place of Presentation: Kobe, Japan
  • Year and Date: 2015-08-31
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] PC利用による潜在的バリア解消を目指したブロック型プログラミングツールP-CUBE (2015)
  • Author(s): 本吉達郎, 黒澤進太郎, 増田寛之, 小柳健一, 大島徹, 川上浩司
  • Organizer: 教育システム情報学会（JSiSE） 2015年度第１回研究会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2015-05-23
• [Presentation] 視覚障害者の自立的な操作を目指したプログラミング教育ツール (2015)
  • Author(s): 本吉達郎, 掛橋駿, 黒澤進太郎, 増田寛之, 小柳健一, 大島徹
  • Organizer: 第59回システム制御情報学会研究発表講演会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2015-05-20
• [Presentation] 初学者の自立的プログラミングを支援するブロック型ツール (2015)
  • Author(s): 黒澤進太郎, 本吉達郎, 小柳健一, 大島徹, 増田寛之, 川上浩司
  • Organizer: ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2015-05-16
• [Presentation] Improvement of P-CUBE: Algorithm Education Tool for Visually Impaired Persons (2014)
  • Author(s): Shun Kakehashi, Tatsuo Motoyoshi, Ken'ichi Koyanagi, Toru Oshima, Hiroyuki Masta, Hiroshi Kawakami
  • Organizer: 2014 IEEE Symposium on Robotic Intelligence In Informationally Structured Space (RiiSS)
  • Place of Presentation: Orland, USA
  • Year and Date: 2014-12-09 – 2014-12-12
• [Presentation] 触覚情報を付与したブロック型プログラム教育支援ツールP-CUBE (2014)
  • Author(s): 掛橋駿, 本吉達郎, 小柳健一, 大島徹, 増田寛之, 川上浩司
  • Organizer: 計測自動制御学会 システム・情報部門学術講演会2014
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2014-11-21 – 2014-11-23
• [Presentation] 視覚障害者の体験授業を通したプログラム教育支援ツールP-CUBEの改善 (2014)
  • Author(s): 掛橋駿, 本吉達郎, 小柳健一, 大島徹, 増田寛之, 川上浩司
  • Organizer: ヒューマンインタフェースシンポジウム2014
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [Presentation] 視覚障害者のアルゴリズム構造理解を支援する木製プログラミングブロック (2014)
  • Author(s): 黒澤進太郎, 掛橋駿, 本吉達郎, 小柳健一, 大島徹, 増田寛之, 川上浩司
  • Organizer: ヒューマンインタフェースシンポジウム2014
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-09-09 – 2014-09-12
• [Presentation] ブロック型プログラム教育支援ツールを用いた視覚障害者のプログラム体験授業 (2014)
  • Author(s): 掛橋駿, 本吉達郎, 小柳健一, 大島徹, 増田寛之, 川上浩司
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2014-05-25 – 2014-05-29
• [Presentation] 視覚障害者のプログラミング教育を支援するブロック型ツール：P-CUBE (2014)
  • Author(s): 黒澤進太郎, 掛橋駿, 本吉達郎, 小柳健一, 大島徹, 増田寛之, 川上浩司
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2014-05-25 – 2014-05-29