2017 Fiscal Year Research-status Report
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15K00953
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| Research Institution | Kagoshima National College of Technology |
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Principal Investigator |
塚本 公秀 鹿児島工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (30155337)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大渕 慶史 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (10176993)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 教材製作 / 学生 / 評価 / 3D-CAD / 3D-プリンター / CAE |
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| Outline of Annual Research Achievements |
学生視点での実習用副教材の開発を試みてきた。機械工学科2年生の実習テーマである４輪車(４輪バギー)の分解組立においては分解工程で、様々な機構に触れる。この実習を利用して、専門科目の特に設計・機構学の学習項目を低学年生が学ぶ機会と捉えた。そこで低学年生でも理解できる学習用教材の開発を試みてきた。開発は5年生の卒業研究の一環として教員との共同によって行っている。これにより学習対象と近い年齢であるため、学生視点のアイデアを教材開発に生かすことができると考えた。
初年度から油圧システム理解のためのブレーキの機構教材や、遠心力と摩擦力によって回転運動を伝達・遮断できる遠心クラッチの機構教材などが開発された。実習テーマで初めて学ぶ低学年生の興味を強く惹きつける教材となった。実習作業中、四輪車の機構でも分解できない部分の一つとしてサスペンションがある。そこでサスペンションの構造がわかる教材開発も行われた。学生はラジコンカーのパーツを転用することで安価に製作ができるとの提案で製作を行った。
本年度はラジコンパーツのバネとダンパを交換することで、サスペンションが振動を減衰させる動きを確認できるだけでなく、マイコンのarduinoを組み込んで振動の状態をパソコンのモニター上に表示できるシステムとしたために、低学年生の実習教材としてだけでなく専門科目として学習する振動工学の授業用教材として使用できるよう改良した。
これらの成果は学生が日韓共同シンポジュウムにて発表を行った。
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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
学生視点での教材の共同開発を学生の卒業研究のテーマとして実施している。高専５年生4名で進めている。いくつものアイデアが生まれ、そのうち教材として適当であろうアイデアを製作して、低学年生にモニターとして試用してもらっている。その中で評価の高かったものを学会等で発表している。今年度は高専だけでなく大学の教員も交えてこれまでの開発教材について評価を行った。大学での教育プログラム開発に長年携わっている教員を加えたことで新しい評価も得られた。
開発教材の中には高専低学年だけでなく，大学教育でも講義教材として有効な使用法の検討を行えた。学生の卒業研究を活用して開発しているため、より多くの学生のアイデアを集めるためにも、さらに次年度も学生との共同開発を試みる。
製作された教材についてては、日本工学教育協会講演会にて講演発表を行った。また、共同開発教材の中で完成度の高いものだけでなく、アイデアに優れたものについては開発した学生自身が国際セミナーにて講演を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度までの有用な教材の開発ができた。学生との共同での教材開発を進めたことで、製作品が学生の興味を惹く教材であることも試用して明らかとなった。専門科目の授業で学習する項目の基礎原理を視認できたり、動作状態を経験したりと、学生が理解できたと自覚できるような教材の製作を試みる。平成29年度に改良したサスペンションの動作を表示できる教材は、機械力学だけでなく、制御工学で学習するシステムの振動と減衰の学習に有用であると他の教員からも評価された。この点に着目し、次年度には、さらに専門教科の教材へと広げて、高学年での学習に有用な教材開発を学生の視点に立って試みる。
またこれまで製作した教材が機械工学だけでなく制御工学の専門科目での利用など広く高学年での学習に有用な教材であることを学会等で紹介してゆく。
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| Causes of Carryover |
学生の卒業研究を活用して開発しているため、より多くの学生のアイデアを集めるためにも、さらに次年度も学生との共同開発を試みる。
またこれまで製作した教材が機械工学だけでなく制御工学の専門科目での利用など広く高学年での学習に有用な教材が開発されたので、これらは学会等で紹介してゆく。
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Research Products
(5 results)
