Development of support system of logic circuit experiments for severely visually impaired students

• Project/Area Number: 26350308
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Educational technology
• Research Institution: Tsukuba University of Technology
• Principal Investigator: Sekita Iwao 筑波技術大学, 保健科学部, 教授 (40357322)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2017: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2016: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2015: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2014: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
• Keywords: 視覚障害学生 / 論理回路実験 / シミュレーション / 視覚障害 / ２値論理回路 / 実験 / 関数ライブラリ / 重度視覚障害学生 / シミュレータ / フロントエンド / 論理素子 / マザーボード / IC / ピン / ジャンパー線 / 配線 / ソケット / 拡大表示 / リアルタイム性 / 論理回路 / カメラ合成 / FPGA / ブレッドボード / 映像取得

Outline of Final Research Achievements

Study of digital logic circuits is important basic field in information technology. Severely visually impaired students hardly perform experiments of the circuits whose size is about 10 independent variables.
This research has been developed 3-step-programming environments for the verification experiments. In step 1, function libraries have been prepared, so that, the students can easily verify their designed circuits under some restriction. The restriction is (1) single clock and clock synchronization, (2) no feedback loop without flip-flops, (3) previously determined values for independent variables before being used. In step 2, a frontend program lci whose backend is the logisim has been developed, however, lci cannot treat a feedback loop, and it is still being improved. The students can perform logic circuit simulation without mouse operations by lci. In step 3, a manual of lci for naming variables in a physical breadboard is shown.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

視覚障害学生は、記述された文字を読んだり、マウスを操作することは困難であり、特に障害の重い学生（重度視覚障害学生）にとっては不可能である。
しかし、情報技術を学ぶ視覚障害学生は、視覚に障害があっても音声読み上げソフトを用いて、テキストファイルやエクセルファイル等の電子ファイルで書かれた教材を読み取り、論理回路の原理を理解し、状態遷移表から論理式を求めることはできるので、自分が設計した論理式で構成される論理回路を独自で動かして、検証することができないという課題が残されていた。
本研究では、重度視覚障害学生が単独で論理回路を設計し検証できるための環境を構築した。

Research Products

• [Journal Article] 論理回路実験の遠隔支援システムの検討 (2015)
  • Author(s): 関田巖
  • Journal Title: 筑波技術大学テクノレポート Volume: 23 Pages: 160-160
• [Presentation] Moodle Contents for Learning Shirogame-Style-Sighted-Guide-Technique (2015)
  • Author(s): I. Sekita, T. Murakami, H. Shishido, M. Ishikawa, T. Sakai, R. Endo, Y. Chiba, N. Yamaguchi, C. Mashiko, H. Tatsumi
  • Organizer: 15th International Mobility Conference
  • Place of Presentation: Montreal, Canada
  • Year and Date: 2015-07-06
  • Int'l Joint Research