数学および統合化された教科の、コンピュータ支援教育のための教材開発の研究

• 研究課題/領域番号: 07680237
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 教育工学
• 研究機関: 金沢工業大学
• 研究代表者: 松岡 史和 金沢工業大学, 工学部, 教授 (10064461)
• 研究分担者: 福田 一郎 金沢工業大学, 工学部, 教授 (90064435) ; 小山 陽一 金沢工業大学, 工学部, 助教授 (10153701) ; 平林 幹人 金沢工業大学, 工学部, 助教授 (60051801) ; 中田 喜代人 金沢工業大学, 工学部, 助教授 (90172337) ; 澤田 泰明 金沢工業大学, 工学部, 教授 (80064442)
• 研究期間 (年度): 1995
• 研究課題ステータス: 完了 (1995年度)
• 配分額: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 1995年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: CAI / CBL / 数式処理機能 / マセマティカ / メイプル

研究概要

本研究の目的、計画に基き昨年春より分担者と共にいろいろ検討を加えてきた。
まず、主目的である「コンピュータ支援による能動的学習」のための学習内容・項目の選択を検討し、次のテーマを選択した。
I.関数とグラフ(曲線と曲面) II.微分法の応用(Taylar展開、Laurent展開) III.積分法の応用(定積分、数値積分) IV.行列と行列式の応用(行列の対角化) V.微分方程式(数値解法、Laplace変換)
更に、これらのテーマを学習する上で本研究の目的に有効に機能しうる数式処理等の機能を備えたソフトの選択に入った。「メイプル」か「マセティカ」が目的にあったソフトとして候補にあがり、機能としては大差がなく「メイプル」の方が数式の表示が綺麗ではあったが、本学「マセマティカ」のサイト・ライセンスを取り全学生に使用可能となったことから、「マセマティカ」により上記の内容を学習させることした。
次に、一学期間で消化できる内容を配慮し18個のラボに細分化し、「マセマティカ」利用によって、複雑な計算がいかに速やかにできるか、いかに綺麗に可視的に問題と結果を把握できるか、いかに楽しい学習ができるかを利用者が理解できるよう配慮した教材開発に入った。分担者と検討を重ね昨年末には18個のラボの内容と原稿ができあがり、その後数式用ワープロ「LaTeX」を使いテキストの編纂に入り、図やグラフを挿入し、現在ほぼ完成し校正を加えテストラン中である。
今回開発した教材を使用し秋学期(9月)から「コンピュータによる数学」という科目を開講し、利用者の声を聞き改良を加える。今後は、工学のための数学の教育により重点をおいた教材を開発し数学・理学・工学を統合した教育法の研究を続ける計画である。