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IoT社会を支えるフィジカルコンピューティング教育の教材開発と拡充に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K01168
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 教育工学
研究機関長野工業高等専門学校

研究代表者

堀内 泰輔  長野工業高等専門学校, 一般科, 特命教授 (90132604)

研究分担者 宮嵜 敬  長野工業高等専門学校, 電気電子工学科, 教授 (10141889)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードArduino / Raspberry Pi / micro:bit / フィジカルコンピューティング / IoT教育 / 小学校プログラミング教育 / AI教育 / 農業におけるIoT / フィジカル・コンピューティング / プログラミング教育 / 情報教育 / IoT / フォグ・コンピューティング
研究成果の概要

小型・高機能で利便性の高いマイコンの出現と、安価で多種多様なセンサ・アクチュエータの普及により、フィジカルコンピューティング(以下、PhC)が出現した。更に昨今はネットワークの発達と拡大によりIoTが安価に実現できるようになり、これまでの情報処理教育にこれらの新技術を対応させることが、すべての教育機関において急務となっている。
本研究では、まず高等教育機関向けの教育システムの構築を行い、高専において実践した結果、予想以上の教育効果を上げることができた。さらに、小学校向けの教育システムを構築して実践の結果、こちらについても単なるプログラミング教育以上の成果を得ることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

PhCならびにIoTという新技術のための教育システムが構築できたことで、情報処理教育や工学教育等の分野への学術的意義が認められる。
高等教育機関向けのPhCならびにIoT教育システムの構築については、従来の教育手法から脱皮してアクティブラーニングを主眼とした。このために学生が必要とするコンテンツ、ハードウェア等を総合的・網羅的に開発できたため、これらをWeb等により社会一般に公開することで、高等教育機関への貢献面で社会的意義の達成となる。更に、小学校向けの教育システムの構築についても、2020年から必修化されたプログラミング教育のための大きな貢献が期待され、初等学校教育への社会的意義と成り得る。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] IoT社会に求められる技術力と創造性を育むフィジカル・コンピューティング教育の実践2018

    • 著者名/発表者名
      堀内泰輔,宮嵜敬
    • 雑誌名

      長野工業高等専門学校紀要

      巻: 52 ページ: 1-6

    • NAID

      120006494684

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Arduino とRaspberry Piを用いた,高専向けフィジカル・コンピューティング教育システムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      堀内泰輔,宮嵜敬
    • 雑誌名

      長野工業高等専門学校紀要

      巻: 51 ページ: 1-5

    • NAID

      120006330762

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Raspberry Piを用いた並列プログラミング実習環境の構築2019

    • 著者名/発表者名
      堀内泰輔,宮嵜敬,西正明,山本博章
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会 第34回情報分科会(宇都宮)研究発表会 講演論文集 pp.81-84
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高専における,IoT社会に求められる技術力と創造性を育むフィジカル・コンピューティング教育の実践2018

    • 著者名/発表者名
      堀内泰輔,宮嵜敬,西正明,山本博章
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会第61回全国大会(信州)講演要旨集,情報2(1B12)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Raspberry PiとArduinoの連携による,フィジカル・コンピューティング教育システムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      堀内 泰輔,宮嵜敬,西正明,山本博章
    • 学会等名
      日本産業技術教育学会第29回関東支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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