| 研究課題/領域番号 |
19K03075
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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 | 石川工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
上町 俊幸 石川工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (50280334)
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| 研究分担者 |
與那嶺 尚弘 沖縄工業高等専門学校, 情報通信システム工学科, 教授 (00259805)
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 学習支援 / eラーニング / 遠隔操作実験 / 直流電動機 / チョッパ回路 / in situ実験 / 直流発電機 / アクティブラーニング / パワーエレクトロニクス / ICT |
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| 研究開始時の研究の概要 |
社会インフラを支える電気機器は，パワーエレクトロニクス(以下，パワエレ)により高度に制御され，省エネルギー化に貢献している。しかし，近い将来，パワエレに精通した電気主任技術者が不足すると言われている。主任技術者の不足は，大工場や鉄道インフラの存続に影響し，パワエレ技術者の不足は，社会の省エネルギー化を停滞させる。
本研究では，アクティブ ラーニングやeラーニングといった教育手法を用いながら，これらの技術分野について実感を伴いながら学習できる教材を開発し，その教育効果を検証する。また，教員に対して，学生の学習ログを分析してフィードバックし，常に授業内容や教材を改善できる支援システムを開発する。
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| 研究成果の概要 |
発電機、電動機、変圧器などの電気機器は、発変電設備、交通機器、産業機械など、様々な所に用いられ、我が国の生活基盤を支える重要な機器である。したがって、これらの機器に精通したエンジニアを育成することは、我が国の将来にとって重要な課題である。
本研究では、学生が電気機器の動作を見ながら深く学習できるよう、ICT技術を用いた遠隔操作型の実験装置を開発し、その有効性について検証した。また、パワーエレクトロニクスの実験が手軽にできる実験教材も開発した。さらに、この実験教材と、開発したeラーニング教材を組み合わせた実験を実施し、アンケート調査によりeラーニング教材および実験装置の有効性を検証した。
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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、教室に持ち運ぶことのできない大型の機器に対して、遠隔操作で実験を実施し、その様子を観察することで、実感を伴いながら学習することができる学習支援システムを開発した。また、授業中に実験をすることで、機器の動作をイメージすることができ、理解が深まるというアンケート結果が得らており、実験を取り入れた学習の有効性を確認している。このような遠隔実験は、電気機器に限らず、様々な分野に応用できるため、あらゆる分野における学習意欲や理解度の向上、知識の定着に貢献できると考える。
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