電子教科書システム『優しい数学・微分積分と線形代数』構築とその有効性に関する研究

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K01110
• Research Institution: Ishikawa National College of Technology
• Principal Investigator: 阿蘇 和寿 石川工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (80110154)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 電子教科書 / 数学 / 微分積分 / 線形代数

Outline of Annual Research Achievements

本研究は高専および大学で用いられる数学（とくに微分積分と線形代数の分野）の電子教科書システムを作成し，その有効性を検証するというものである。電子教科書システムはパソコン，タブレット，スマートフォンなどからアクセスすることができるため，数学を理解し，自由に使いこなせる能力を涵養することが期待される。
本研究の研究期間は平成２７年度から２９年度までの３年間であったが，本年２月の申請により平成３０年度までに延長が認められた。
研究初年度である平成２７年度は、電子教科書システムの全体の形をほぼ完成させ，コンテンツの一部を入力し，外部からアクセスできるようにした。
研究の２年目である平成２８年度は，システム全体のデザインを変更し，外部ファイルの参照方法の改善などの細かい修正作業を行った。本研究の外部への周知および有益な意見交換を目的として，日本数学教育学会（８月），北陸４県数学研究大会（１０月）において，本教材の内容と使い方についての研究発表を行った。また，サーバー上のみで稼働していたシステムを，VMWare がインストールされたパソコン上で稼働できるようにした。これはUSBメモリで簡単に配布することができ，これによって，学内外を問わず多くの教員が，それぞれの目的に応じて，このシステムを活用できるようになった。
研究の３年目である平成２９年度（本来は最終年度）は，本システムを業者のサーバーから研究代表者の属する石川高専のサーバーに移管する作業を行った。研究期間が終わったあと，本校の教員がその内容を修正，充実していけるようにするためである。また，コンテンツの充実を図ったが，まだ十分な段階には至らなかった。これが研究期間の延長を申請した理由である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

本研究の作業内容を大別すると「システムの作成」，「コンテンツの整備」，「有効性の検証」の３つになる。
このうち「システムの作成」は平成２７年度，２８年度に完成したといえる。昨年度の当初の計画通り，このシステムを業者のサーバーから石川高専のサーバーに移管する作業は予定通り終了し，今後は業者の介在なしにこのシステムを利用できるようになった。
２つめの作業である「コンテンツの充実」はある程度は進んだものの，いまだ十分ではない。延長した今年度の主たる作業となる。
３つめの作業である「有効性の検証」は研究期間内には実現できないことが明らかになった。これは，研究代表者自身の体調の悪化によって，今後のいかなる授業をも担当することができなくなることが決定的となったこと，２名の連携研究者のうちの１名は出産のための休暇に入っており研究期間中には授業に戻れなくなったこと，もう１名は職場である学校の移転のためにこの３月で退職せざるを得なくなったという事情によるものである。しかし，研究期間が終了後も，有効性の点検とそれに伴うコンテンツの改良を行っていくことは可能であり，その具体的な方策の検討は本年度中に行われる研究打合せによって進めていく。

Strategy for Future Research Activity

平成３０年度は１年間の延長を認められた研究期間であり，最終的なシステムの完成を目指す。すでに今後の研究の推進方策で述べたとおり，「システムの作成」はすでに終わっており，「有効性の検証」はいくつかの事情が重なって研究期間内での実現が難しいこととなった。したがって，今年度は「コンテンツの整備」が主たる作業となる。
「コンテンツの整備」を最終的に完成させるためには，研究期間終了後もこの電子教科書システムを活用できるように，学内外の関係者との研究打合せが必要である。このシステムが活用されるということは，実際に活用する場合にどのような内容が必要かという意見を聞くことが不可欠であり，それに伴って，最適なコンテンツを構成する必要があるからである。
コンテンツの整備について，次の２点についてどのように扱うべきか，現時点では明確なビジョンを決定できていない。１つは「微分（無限小）」の扱いである。これについては，工学で用いられるように扱えば厳密性を損なうことになりかねず，多くの数学教員の理解が得られにくくなると思われる。しかしこれを避けて通ることは，この教材全体の特色を失うこととなる。現実には，多少の厳密性を犠牲にした取り扱いをすることにする方針に近い。２つめは動画教材の取り扱いである。現在では，動画の作り方や興味の持たれ方が多様化しており，その変化もこれまでとは比較にならないくらい速い。どのような形式を選び，どのような形の教材を作ったとしても，それが有効に利用されることは難しいのではないかと懸念されるからである。今後の作業を進めるに当たって，以上の２点を十分に考慮しながら，できるだけ広く支持されるコンテンツを作っていきたい。

Causes of Carryover

（理由）次のように予定していた予算が少ない経費で実現できたため：システムの移行および保守に３００千円が約２０７千円に減額。研究打合せおよび資料収集のための旅費１００千円が約７４千円に減額。消耗品７０千円が約２８千円に減額。また，不調であったノートパソコンが使えるようになり，買い換え費用２００千円が不要になった。
（使用計画）学会費および会議参加費３０千円程度。研究打合せおよび資料収集のための旅費１８０千円程度。成果の利用状況の確認のためのタブレット１００千円程度，その他の消耗品５０千円程度

Remarks

ID：tams
Password：2016

Research Products

• [Remarks] 優しい数学
  • URL: tams.ishikawa-nct.ac.jp/