| 研究課題/領域番号 |
19K03008
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分09070:教育工学関連
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| 研究機関 | 北海道科学大学 |
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研究代表者 |
真田 博文 北海道科学大学, 工学部, 教授 (80250512)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | プログラミング / スマートスピーカー / ドローン / ロボット / 教育工学 / ラーニングアナリティクス / プログラミング教育 / システム開発教育 / AI / IoT / EV3 / Python / データサイエンス / Processing / 実験教材 / AI教材 / IoT教材 / 工学教育 / moodle / マイクロラーニング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では多様な学習履歴を経て大学に入学してくる学生の実験科目における理解度向上と継続的学習支援のために、AIおよびIoTシステムを題材とした難易度レベル別実験教材の開発並びに授業実践を行う。また学習支援システムを活用して予習・実験・復習といった学生の学習状況をデータ化し、大学入学前および入学後の学習履歴とあわせて、実験科目における学習行動と理解度、自律的学習行動の関係について明らかにする。得られた結果をもとに各学生に必要な学習サポート内容を決定するアルゴリズムを開発し、より細やかな指導を行うことにより学生の実践力の向上を支援する手法を構築する。
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| 研究成果の概要 |
AI、IoT、ビッグデータといった分野の発展に伴い、それらの分野の技術を使いこなす人材の養成が必要となっている現状を鑑み、体系的なカリキュラムと学習教材の開発を進めた。また実際に授業での実践を行って、教材およびカリキュラムの改善を行った。開発した教材は以下である。（１）プログラミング入門者用学習教材と教育実践、（２）Pythonプログラミング教材と教育実践、（３）スマートスピーカーを題材とした演習教材と教育実践、（４）ドローンプログラミング演習教材の開発と教育実践、（５）ロボットプログラミング演習教材
以上、（１）～（５）で述べた教材はすべてMoodle上で提供する電子教材とした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究ではAI、IoT、ビッグデータ等の分野の人材養成に有効な、レベル別の実験教材を開発し、プログラミングおよびそれに基づいたシステム開発に関する効果的な教育手法の検討を行ったものである。具体的な教材としてはプログラミング入門者向け教材、Pythonプログラミング教材、スマートスピーカー、ドローン、ロボットを活用した演習教材を開発し、有効性を確認した。社会的意義としては、IT技術に対応した人材育成ニーズへの対応となる。本研究で開発された教材は実社会での利用シーンを想定し、実践的なスキルの習得を促進するものである。本研究の成果は産業界への人材供給に寄与し、教育効果の一層の向上が期待される。
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