教養教育としての人工知能教育

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K02953
• Research Institution: Azabu University
• Principal Investigator: 西脇 洋一 麻布大学, 生命・環境科学部, 准教授 (70439818)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加藤 徹也 千葉大学, 教育学部, 教授 (00224519)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 人工知能教育 / データサイエンス教育 / ICT教材

Outline of Annual Research Achievements

本研究は理工系・人文系を問わず広く受講される大学教養科目において、プログラミング学習を行わずに、人工知能はどのような原理で動作するのか、人工知能は何が得意で何が不得意なのか、人工知能をどのように活用していけばよいのか、といった人工知能の基礎を理解するための教育法の確立を目指しています。そのために、パソコンやタブレットなどの情報通信技術（ICT）機器を用いて学習できる２次元・３次元表現技術を活用した教育用コンテンツ・動画などの教材開発を行います。また、それらの教材開発の手法を人工知能教育にとどまらず、近年重要性を増しているデータサイエンス教育、さらに広く科学教育全般に適用できるように一般化することも目指します。
研究初年度には人工知能の基礎について学習するための教材を開発しました。それに引き続き、本研究期間では以下の研究開発を行いました。
１）ビデオカメラやスマートフォンで撮影した動画の画像解析を用いた科学実験教材を開発しました。学生が興味を持ちやすい自然現象や実験の様子を動画撮影して、コマ送りした画像を解析し、定量化することにより科学的理解を深めます。
２）３Dプリンタを用いて作成した物体を用いた科学教材の開発を行いました。そのための３次元データの作成、および実体化したモデルを活用して科学的理解を深める教育手法の検討を進めています。また、その３次元データ作成の過程を教材化することも行っています。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

３次元表現技術を活用した教材作りは計画より遅れています。これは、３次元表現技術を用いた教材作りの過程で、自然現象を撮影した動画の２次元画像解析が科学実験教材として有効であることを示せたからです。本研究期間では、撮影した２次元動画の画像解析から科学的理解を深める実験教材の作成を行いました。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画から遅れている３次元映像や３次元データなどの３次元表現技術を用いた教材作りを進めていきます。また、タブレットを用いて人工知能の基礎を学ぶ教材の開発も引き続き行います。

Causes of Carryover

３次元表現教材の開発が当初の計画より遅れているため、３次元データ作成用の高性能パソコンなどの購入を見送りました。これらの物品は次年度に購入して、研究を進めます。