2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of teaching materials for effective training of production engineers involved in pneumatic control system
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19K03077
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| Research Institution | 独立行政法人高齢・障害・求職者雇用支援機構職業能力開発総合大学校(能力開発院、基盤整備センター) |
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Principal Investigator |
森口 肇 独立行政法人高齢・障害・求職者雇用支援機構職業能力開発総合大学校(能力開発院、基盤整備センター), 能力開発院, 助教 (60769826)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
市川 修 独立行政法人高齢・障害・求職者雇用支援機構職業能力開発総合大学校(能力開発院、基盤整備センター), 能力開発院, 教授 (80302941)
小林 浩昭 独立行政法人高齢・障害・求職者雇用支援機構職業能力開発総合大学校(能力開発院、基盤整備センター), 能力開発院, 准教授 (40770285)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 教材開発 / 空気圧制御 / 教育工学 / 技能伝承 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
空気圧制御システムに携わる生産技術者の育成ニーズが高まる中、高等教育機関では空気圧制御システムを組み込んだ産業機械を扱うために必要な職業教育が重視されておらず、教育カリキュラムや教材が整備されていない。空気圧制御技術者の効果的な育成を実現するには、教育カリキュラムを検討するとともに、数多くの産業機械に組み込まれている空気圧位置決め装置を利用した実習教材を開発し、職業教育に展開することが不可欠である。そこで本研究では、空気圧位置決め装置が持つ幅広い技術要素を整理・体系化するとともに、教材として活用することにより、空気圧制御システムの設計・構築・保守を行う即戦力となる生産技術者の効果的な育成を実現し、技能伝承につなげることを目指している。
2019年度は、空気圧位置決め装置を構成する空気圧機器、メカニズム、制御装置、およびそれらの特性評価に関する技能・技術・知識の習得が可能な基礎実験用の実習装置のプロトタイプを開発した。基礎実験用の実習装置を組み合わせることにより、空気圧位置決め装置として動作可能な構成とするとともに、製品の開発プロセス、仕様書の見方・書き方や測定系の構築に関する技術・知識も習得が可能なシステムとした。並行して、空気圧制御の基礎に関するテキスト、指導要領などを作成するとともに、職業教育に展開して教育訓練効果を検証した。また、空気圧位置決め装置が持つ幅広い技術要素を項目、科目、細目の3つに整理・体系化することにより、空気圧制御システムの設計・構築・保守を行う生産技術者が習得すべき技能・技術・知識を明らかにした。
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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
空気圧位置決め装置をベースとした空気圧アプリケーション開発実習教材のプロトタイプを開発し、動作確認・特性評価を行うとともに、装置の開発プロセスに含まれる技術要素を整理・体系化した。実習教材として展開するための設計変更と改良が必要であることが明らかになったが、ほぼ当初の計画通りに推移している。並行して、空気圧制御の基礎に関するテキスト、指導要領を作成するとともに、職業教育に展開することによって教育訓練効果を検証し、短期間での習得度向上に寄与することが確認できた。研究成果の発表については、空気圧アプリケーション開発実習教材に関する学会発表を3件、テキスト、指導要領作成に関する学会発表を1件行った。また、空気圧制御技術者に必要な技術要素の整理・体系化に関する論文を1報投稿し、掲載された。
以上のことから、本研究は全体としておおむね順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度は、2019年度の進捗状況を踏まえ、空気圧アプリケーション開発実習教材の設計変更と改良を行い、装置を完成させる予定である。あわせて、空気圧位置決め装置の特性（速応性、位置決め精度、機械式制御と電子制御の違いなど）を総合的に評価するため、機械式フィードバック制御系と電子式フィードバック制御系を用いた空気圧アクチュエータの位置決め実験を行い、実験結果を比較・評価する予定である。その一環として、制御系設計に関する技術・知識の習得が可能な教材を開発するため、空気圧位置決め装置のモデルを作成し、実機での実験結果との比較・評価を行い、有用性を検証する。また、開発した実習装置を効果的に利用するため、職業訓練指導員、学生を対象としたレビューを行い、職業教育へ展開する際の有用性を評価・検証する。並行して、2019年度に整理・体系化した空気圧制御技術者が習得すべき技術要素を踏まえ、開発した教材を用いた効果的な教育訓練を実現するためのカリキュラム、指導方法などの教育手法を検討する。また、得られた研究成果を学会発表、論文投稿を通して公表する予定である。
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| Causes of Carryover |
当初計画での想定と比較して旅費および論文投稿のための経費が少なかったこと、物品費においては研究機関に整備済みの計測装置を活用して実験装置を構築したことが次年度使用額が生じた主な理由である。
2020年度においては、旅費、参加費を伴う学会への参加や論文の投稿を予定している。また、空気圧アプリケーション開発実習教材の職業教育への展開を想定した改良を行い、当初の計画通り完成させる予定である。そのため、装置の完成には当初計画と比較して多くの経費がかかることが見込まれており、次年度使用額を充填する予定である。
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Research Products
(5 results)
