2022 Fiscal Year Research-status Report

小学生でも学習可能な教育実習型IoTデバイスの創生

Research Project

Project/Area Number	21K13656
Research Institution	Tsuruoka National College of Technology
Principal Investigator	高橋聡鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (30783493)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	IoT / 先端IT人材育成 / 教育デバイス
Outline of Annual Research Achievements	本研究課題は，学生自ら主体性を持ち，「十分な知識を持った人材」，「製品やサービスを具体化できる人材」の教育モデルの確立を目的とした先端IT人材育成の教育モデル実現に向けた教育実習型IoTデバイスの創生を研究の目的として実施している．交付申請書に記載した研究実施計画では次年度(2022年度)において，Google Blocklyを使用した視覚的プログラミング環境の開発し，初年度に製作した教育実習型IoTデバイスで使用可能にすることである．本研究においてシングルボードコンピュータであるRaspberry pi 3B上に視覚的プログラミング環境を開発・実装し，教育実習型IoTデバイスを実際に動作されることに成功した．しかしながら，小学生高学年(4～6年生)に使用していただき，使用感を検証した結果，教育実習型IoTデバイスを扱う上では特に問題はなかったが，情報端末の操作に不慣れな学生が視覚的プログラミング上でのプログラミングに時間を有することが判明した．そこで本研究ではカメラを組み込み3Dプリンターで作成したアイコンブロックを撮影することで視覚的プログラミング環境に反映されるシステムを新たに構築した．このシステムの構築により，情報端末の操作に不慣れな学生でも教育実習型IoTデバイスを使用してIoTに関して学習することができる環境を本研究で実現可能となった．当該年度の研究成果を，2023年3月1日に開催された令和5年若手研究者発表会において【教育用IoTデバイス教材のためのハード・ソフトウェア実習環境の構築】と【教育実習型IoTデバイスに関するセンサデバイス構造の開発】という題目で発表し社会への発信を行った．また，2023年7月17日に開催されたKOSENFES（大阪）において教育実習型IoTデバイスの展示を行い社会への発信を行った．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason おおむね研究実施計画書の通り順調に進展している．2022年度の計画であった、Google Blocklyを使用した視覚的プログラミング環境の開発し，初年度に製作した教育実習型IoTデバイスで使用可能にすることはシングルボードコンピュータであるRaspberry pi 3Bを使用し達成し、また小学生の使用感から新たに情報端末が不慣れな生徒向けのシステムも開発・構築することに成功した。
Strategy for Future Research Activity	今年度は、本デバイスと教育モデルの評価を行う．デバイスの評価は実験の際の教育モデルの評価はスキルチェックをアンケートで実施する．また，3年の実験や演習科目の評価の観点からも評価を行うことを予定している．
Causes of Carryover	前年度，使用計画において教育実習型IoTデバイスの造形数を増やす予定であったが，3Dプリンターの駆動部であるプーリーが摩耗し，故障したことから修理期間中造形数を増加させることができなかったため，前年度未使用額を十分に執行することができなかった．4月現在修理が完了したため．今年度，教育実習型IoTデバイスの造形数の増加を実施する予定である．