2014 Fiscal Year Research-status Report

電気系技術者を対象としたロバストデザイン教育のための実習教材の開発

Research Project

Project/Area Number	26750071
Research Institution	Fukushima National College of Technology
Principal Investigator	植英規福島工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (90586851)
Project Period (FY)	2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords	ロバスト設計 / 若手技術者 / 技術教育
Outline of Annual Research Achievements	本研究は，実際の回路に触れながらロバスト設計の考え方を学ぶことができる教材を開発するものであり，主に対象としているのは電気系の学生や企業の若手技術者である。本研究でいうロバスト設計とは，製品の使われる環境や使われ方，長期使用による劣化に影響されずに安定した性能を発揮する製品を効率的に設計するための考え方であり，国際的には創始者の名前からタグチメソッドと呼ばれているものである。本研究ではまず，文献調査に基づき，ロバスト設計に必要な統計計算の原理と手順を解説するための実習用テキストを作成した。このテキストは，統計学や専門分野の知識が少ない低学年の学生（ここでは高等専門学校の学生を想定している）でも直感で理解できるように工夫している。初年度は，実際に福島工業高等専門学校の電気工学科学生（最低限の基礎知識はあると考えられる高学年生5名を対象とした）に対してこのテキストを用いた実習を実践した。現在はテキスト内容の拡充と改善を進めている。一方，東北地区の企業技術者や，企業における技術教育担当者とのディスカッションを実施した結果，製品開発の経験の少ない若手技術者への導入教育では，工学的な厳密さよりもロバスト設計のイメージしやすさを優先させた教育を行った方が効果が高いという結論に至った。そのため本研究では，テキストや実際の教材を用いた教育の前段階として実施するための，アクティブラーニングの手法を取り入れた教育手順を作成した。現在，福島工業高等専門学校の学生（基礎知識の少ない低学年生6名を対象とした）に対して，本教育手順を実践中である。今後，教育効果の分析と手法の改善を行っていく予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 初年度は，ロバスト設計に関する実習テキストの作成と，福島工業高等専門学校の高学年生に対する教育実践を主に実施した。研究計画では，簡易的な回路製作部を有するロバスト設計教材を作成することを予定していたが，この部分については十分な検討を進めることができず，現在のところ実際の教材を実運用するには至っていない。これは，企業技術者とのディスカッションなどを通じて学生や若手技術者に対するアクティブラーニングの重要性を確認し，テキストや現物の教材を用いる前段階に，アクティブラーニング手法に基づく導入教育を行うため検討を追加実施しているためである。現在は，当初計画していた内容に対してはやや遅れているという状況ではあるが，上記の理由による追加検討項目を実施していることで，学生や若手技術者に対するロバスト設計教育を行うという本研究全体の目的に対する効果をより向上させることができると考えている。なお，追加検討項目に関する成果は，学会発表などを通じて公開していく予定である。
Strategy for Future Research Activity	現在は，初年度の検討内容に追加して実施しているアクティブラーニングの手法を取り入れた教育を，福島工業高等専門学校の学生（低学年性）に対して実施中である。今後，この取り組みの教育効果の分析を実施していく。また，実際の回路製作部を有するロバスト設計教材の製作について，初年度には十分な検討を行う事ができなかったが，本年度に具体的な教材を製作し，実際の運用と効果の検証を行う予定である。なお，教育効果の検証は，福島工業高等専門学校の学生に対する実践によって行うとともに，東北地区の企業技術者とのディスカッションを通じて実施していく。同様に，現在，初学者が統計計算を容易に実施できるようなwebベースの計算システムの構築にも着手している。本システムは本年度中に完成させ，上記の回路製作部を有する教材と合わせて運用する予定である。
Causes of Carryover	次年度使用額が発生したのは，研究計画にも示したwebベースの統計計算システムを稼働させるためのコンピュータと，この計算システムへweb経由でデータを入力するためのタブレット型コンピュータの購入を行わなかったことが主な理由として挙げられる。これは，初年度の検討項目としてアクティブラーニング手法を取り入れた教育手順の検討を追加実施したことにより，統計計算システムを稼働する段階には至らなかったためである。
Expenditure Plan for Carryover Budget	本年度は，具体的な回路製作部を有するロバスト設計教材とwebベースの統計計算システムを稼働させ，実際の教育で運用しながら効果の検証を実施する。そのため，本年度の早い時点で統計計算システムを稼働するためのコンピュータ等を購入する予定である。また，教材開発のための部材等の購入も計画通りに実施する予定である。