2016 Fiscal Year Research-status Report
空間認識能力育成ソフトの開発および高専数学における空間認識能力評価指標の構築
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16K12771
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| Research Institution | Akita National College of Technology |
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Principal Investigator |
佐藤 尊文 秋田工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (40321385)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森本 真理 秋田工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60369923)
伊藤 桂一 秋田工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (20290702)
野々村 和晃 鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (00413732)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 3次元グラフ / AR（拡張現実感）技術 / 主体的な学び / 高専教育 / 工学教育 / 空間図形認識力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、(1)カメラで数式を読み取って3次元グラフを表示するソフトの開発、(2)空間図形認識能力を評価するような指標の構築、(3)3次元グラフに関連する授業コンテンツの開発と社会への発信、という3つの内容からなる。3次元グラフの板書は難しく、導入時の授業で図形をイメージすることができずに、苦手意識のまま克服できない学生が多い。3次元グラフ表示のソフトはいろいろあるが、それぞれ数式の入力方法が異なり、授業などに導入する際には、使い方の説明に多くの時間を取られる。本研究は、(1)～(3)によって、空間図形に対する学生の苦手意識を減らし、能動的学修を推進する教育コンテンツの研究開発を目的とするものである。
(1)について、平成28年度は、WindowsをOSとする端末でのソフト開発を行なった。カメラで撮った画像からの数式抽出、取得した数式が表すグラフのAR（拡張現実感）技術による特定のマーカ上への表示、タップやドラッグでグラフをいろいろと変化させる機能などについて実現に至った。平成29年度は、このソフトを教育コンテンツとして導入するため、学生の所有する様々な端末で動作するよう、さらに開発を進めていく。
(2)について、平成28年度は、秋田と鶴岡の両高専で行われている数学教育を分析し、評価指標の構築作業を進めた。平成29年度は、この評価指標に基づく数学試験を実施し、その結果をふまえて評価指標の改良作業を行なう予定である。
(3)については、平成29年度以降に行なう計画であり、(1)のソフトを用いた授業設計シートの作成を予定している。e-learningなど、自主学習のために利用できるコンテンツ開発もまた、念頭に置いている。
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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
ソフトの開発はおおむね順調に進んでおり、基本的な機能は実現できていて、様々な種類の端末で動作するように開発を進めているところである。評価指標の構築もおおむね順調に進んでおり、これを基にした数学試験の実施準備に入っている。授業コンテンツの開発は、当初の計画通り、平成29年度後半から開始できる見込みである。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は、(1)カメラで数式を読み取って3次元グラフを表示するソフトの開発、(2)空間図形認識能力を評価するような指標の構築、(3)3次元グラフに関連する授業コンテンツの開発と社会への発信、という3つの内容からなる。
(1)については、前年度作成した3次元グラフ表示ソフトについて、様々な種類の端末で動作するように開発を進める。このソフトを教育コンテンツとして導入することが研究目的の一つであり、学生の所有する様々な端末で動作する必要がある。平成28年度は、WindowsをOSとする端末でのソフト開発を行ない、カメラで撮った画像からの数式抽出、取得した数式が表すグラフをAR（拡張現実感）技術による特定のマーカ上への表示、タップやドラッグでグラフをいろいろと変化させる機能などについて実現に至った。これら処理がOSの種類やカメラの画素数などによらず動作するようにソフトの改良を進める。平成29年度前半の作業目標は、秋田高専がICT活用教育用に整備したWindowsタブレット端末において問題なく動作させることである。また、年度後半はAndroid端末で動作するものを開発する計画である。
(2)については、前年度構築した評価指標案に基づく数学試験を今年度前半に作成し、秋田と鶴岡の両高専において9月頃に数学試験を実施する計画である。それらの結果を基に、今年度後半には評価指標の改良作業を行ない、年度末までに、再度、検証の数学試験を実施する予定である。
(3)については、(1)のソフトおよび(2)の指標が具体的になる今年度後半から、本格的に授業コンテンツの開発を行なう計画である。平成29年度の作業目標は、秋田高専がICT活用教育用に整備したWindowsタブレット端末で(1)のソフトを用いた授業設計シートを作成することである。
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| Causes of Carryover |
当初の計画では、iOS版のソフトから開発することにしていたが、秋田高専でICT活用教育用にWindowsタブレットが整備されたことにより、これを利用する方向で、Windows版を先に開発するよう計画変更したため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
Windows端末以外にも様々な種類の端末で動作するソフトの開発を目指しており、最終年度における使用累計額は、当初に計画していた額となる予定である。平成29年度後半には、Android版のソフト開発および授業コンテンツの開発にも取りかかる計画で、これら開発に予算を使用する予定である。
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Research Products
(2 results)
