2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development and Quality Assurance of Multinational Multidisciplinary Cyber Physical PBL System
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19H01739
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
間野 一則 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (80173938)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 敦子 (慶祐敦子) 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (10337678)
長谷川 浩志 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (40384028)
井上 雅裕 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (50407227)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | システム工学 / 工学教育 / グローバルコンピテンシー / PBL / サイバーフィジカルシステム / ダイアライゼーション / アセスメント / 感性価値 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
システム思考に基づく工学教育のグローバル展開において，価値観，科学技術に対する知識や認識の違い，現地化を包含した包摂的問題解決力，すなわち「技術以外の外生的な要素を取り込んだ問題解決力」が必須であり，多国籍・多分野型PBL（Project-Based Learning)教育の必要性が認識されている．このようなPBL教育における質保証と履修者の適切な評価も不可欠である．本研究では，以下の３点に注目し研究を行っている．
(1)サイバーフィジカルシステムを用いたPBLコミュニケーションシステムの開発: プロジェクトチームにおけるコミュニケーションのICTを用いたPBL活動・対話記録とそのフィードバックによる円滑なコミュニケーション手法を確立する．これまで実際の国際PBLにおける音声を中心とした行動ログのデータベース化を行い，得られた特徴を可視化し，PBL参加者のコンピテンシーとの関連付けの可能性を探っている．
(2)感性価値に着目した感動把握手法の導入とぎょえー体験による変化対応力の開発： ぎょえー体験によりチームワークと帰属意識の向上，急な変化に対するポジティブ思考修得の心理行動モデルに基づく教授学習法について調査・検討し，これまで，グローバル環境下のインプロビゼーション教育がもたらすチームパフォーマンスへの影響としてまとめてきた．
(3)イノベーション創出×異分野・異文化のためのアセスメントシステムの構築：多国籍でのPBL参加者のアセスメントとして，日本語及び英語・タイ語によるPROGテストによるPBLの能力育成の確認，海外進出企業に求められるコンピテンシーについて調査してきた．特に，産業界・大学における比較検討を行い，工学教育におけるグローバル・コンピテンシーについて検討した． また，IoTプロトタイプ教育やオンラインプラットフォームでのグローバルPBLを対象とした．
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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
サイバーフィジカルPBLシステムの開発において，2020年度はPBL活動データについて，ELANによるメンバー属性，時間属性，発信-受信属性，音声（一部映像)データ属性等を考慮したPBLアノテーション手法について検討した．PBLでの音声の収集では，話者の移動，周辺雑音，未知話者の割り込みも多いため，各人によるボイスレコーダ装着でのデータ収集を行い，音声ログとしそれにタグを付与した．課題としては，100％の自動話者分離は困難であるが，タグの確率的な信頼度導入の必要性や行動記述のためのタグの重要性が明らかになった．
感性価値に着目した感動把握手法の導入とぎょえー体験による変化対応力の検討結果として，感動把握プロセスを導入した感性価値創出のためのエンジニアデザイン教育について論文としてまとめた． COVID-19により，海外でのPBLを実施できなかったが，海外学生とはオンラインで，また，国内では地域連携を意識したオンラインでのPBLについて検討・実施した．
イノベーション創出×異分野・異文化のためのアセスメントシステムの構築においてはアセスメント手法の検証・改善を図った．グローバル・コンピテンシーについてのアセスメントに関しては，特に産業界からみた工学プログラム卒業生のコンピテンシーを中心に調査を実施し，結果を国際会議・論文としてまとめた．
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| Strategy for Future Research Activity |
サイバーフィジカルシステムを用いたPBLコミュニケーションの研究においては，(1)得られたサイバー情報としてのPBLダイアライゼーションの可視化，さらに，個人，あるいは，チーム活動を把握するためには，付与するラベルについて，いわば，PBLオントロジーといった体系をベースに付与されるべきと考える. PBLオントロジー構築し，それを利用してサイバー情報からPBL活動の可視化技術を設計する．(2) また，サイバー情報であるPBLダイアライゼーションDBからPBLメンバーの活動貢献度予測の可能性について継続的に検討する．
感性価値に着目した感動把握手法の導入とぎょえー体験による変化対応力について，開発においては，以下の点に検証を行う．(1)変化対応力の学修に対する学修評価シートの試作：メンバーの技能や知識の情報共有（認知，体験，共有），メンバーの行動予測（行動や思考から必要な行動の予測），暗黙の協調（備わるまでの時間経過やタイミング）について検証する．仮定したチーム内心理行動モデルの妥当性を確認，試作する．(2)感動把握手法の導入の効果検証：システムズエンジニアリングのV&V（Verification & Validation）の手法にもとづき検証する．
イノベーション創出×異分野・異文化のためのアセスメントシステムの構築においては，COVID-19により，直接のグローバルPBLが実施できず，遠隔・オンライン，VRによるPBLといった新しい活動形態が急速に出現しており，これでの対面と比較検討を進める．
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