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超小型衛星の学士課程教育への適用とその評価法開発に関する包括的研究

研究課題

研究課題/領域番号 20H01735
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分09070:教育工学関連
研究機関九州工業大学

研究代表者

北村 健太郎  九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (60380549)

研究分担者 今井 一雅  高知工業高等専門学校, ソーシャルデザイン工学科, 客員教授 (20132657)
梶村 好宏  明石工業高等専門学校, 電気情報工学科, 教授 (20403941)
村上 幸一  香川高等専門学校, 電気情報工学科, 准教授 (40370035)
平社 信人  群馬工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (60540458)
池田 光優  徳山工業高等専門学校, 機械電気工学科, 教授 (80311083)
高田 拓  東京都立産業技術高等専門学校, ものづくり工学科, 准教授 (80455469)
西尾 正則  愛知工科大学, 工学部, 教授 (70135383)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード超小型衛星 / システム工学 / エンジニアリングデザイン教育 / 工学教育 / CubeSat / 学生衛星プロジェクト / 宇宙教育 / 学士課程教育 / エンジニアリング・デザイン教育 / システムズエンジニアリング教育 / 教育の質保証 / 学士教育 / 評価方法 / 能力評価
研究開始時の研究の概要

近年大学等で開発が活発化している超小型人工衛星「CubeSat」を用い、学士課程を対象とした工学系技術者教育への包括的な教育手法の開発を行う。先行する研究成果を踏まえて、異なる3つのレベルの取り組みを試行し、それぞれのプログラムの質保障のための、参画学生の基礎的・汎用的能力、専門的応用能力の評価方法の開発、を主軸とした質保障システムまでを含むエンジニアリング・デザイン教育プログラムを構築する。

研究成果の概要

本研究では、近年大学等で開発が活発化している超小型人工衛星「CubeSat」を用い、学士課程を対象とした工学系技術者教育への包括的な教育手法の開発を行った。先行する研究成果を踏まえて、(1)学生が参画する実際のCubeSat開発、(2)CubeSat開発を題材とした学士課程のエンジニアリング・デザイン教育、(3)CubeSatを題材とした課外活動・アウトリーチ活動への展開、の3つのレベルの取り組みを試行し、それぞれのプログラムの質保障のための、参画学生の基礎的・汎用的能力、専門的応用能力の評価方法の開発、を主軸とした質保障システムまでを含むエンジニアリング・デザイン教育プログラムを構築した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果によって、大学等で行われている超小型衛星を題材とした汎用的な工学教育や、学生による実際の衛星開発プロジェクトについて、参加学生の獲得した態度・能力について一定の客観的評価を行うことが可能となる。本研究で提案する評価方法を利用し学生が参加プログラムによって得られた態度・能力を相対的に比較することが可能となる。それによって、教育プログラム間での教育効果の比較が可能となり、各プログラムでの教育改善のスキームを確立することに寄与することが期待される。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (38件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] KOSEN-2衛星搭載用の磁気センサ基板の設計と磁気勾配測定の検討2023

    • 著者名/発表者名
      星野拓巳、高田拓
    • 雑誌名

      第28回 電子情報通信学会東京支部学生会研究発会

      巻: No.96 ページ: 0-0

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] A Study on Dual Reaction Wheel System with Actuator Arranged Coil Horizontally for Ultra-Small Satellite on Orbit2022

    • 著者名/発表者名
      Saito Hajime, Sota Suzuki, Yusuke Ito, Kentaro Kitamura, Kazumasa Imai, Masakazu Nogami, Kenya Yanagihara
    • 雑誌名

      The 18th International Conference on Intelligent Unmanned Systems

      巻: 0 ページ: 0-0

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超小型衛星のためのアマチュア無線帯地上局のネットワーク活用に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      徳光政弘、高田拓、中谷淳、浅井文男、今井一雅
    • 雑誌名

      宇宙科学情報解析論文誌

      巻: JAXA-RR-20-010 ページ: 139-151

    • URL

      http://id.nii.ac.jp/1696/00047379/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Report on the Satellite Communication Lectures with Practical Training of Simple Receivers Conducted by the KOSEN Space Group2021

    • 著者名/発表者名
      TOKUMITSU Masahiro、ASAI Fumio、TAKADA Taku、WAKABAYASHI Makoto、KITAMURA Kentaro、IMAI Kazumasa
    • 雑誌名

      TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN

      巻: 19 号: 1 ページ: 123-129

    • DOI

      10.2322/tastj.19.123

    • NAID

      130007965809

    • ISSN
      1884-0485
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Report on the 2017 and 2018 KOSEN Space Camps: Mission CanSat to Model CubeSat2021

    • 著者名/発表者名
      WAKABAYASHI Makoto、TAKADA Taku、KITAMURA Kentaro、NAKAYA Jun、KAJIMURA Yoshihiro、TOKUMITSU Masahiro、MURAKAMI Yukikazu、SHINOHARA Manabu、IMAI Kazumasa、ASAI Fumio、SHIMADA Kazuo
    • 雑誌名

      TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN

      巻: 19 号: 1 ページ: 130-134

    • DOI

      10.2322/tastj.19.130

    • NAID

      130007965807

    • ISSN
      1884-0485
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 高専連携技術実証衛星3号機「KOSEN-2R」の軌道上実証と宇宙工学技術者育成 (1)2023

    • 著者名/発表者名
      徳光 政弘, 今井 一雅, 平社 信人, 今井 雅文, 中谷 淳, 田所 敬 一, 北村 健太郎, 高田 拓, 村上 幸一, 辻 正敏, 西尾 正則
    • 学会等名
      第67回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 高専連携技術実証衛星4号機「KOSEN-3」の軌道上実証と次世代宇宙人材育 成(1)2023

    • 著者名/発表者名
      村上 幸一, 梶村 好宏, 徳光 政弘, 今井 一雅, 池田 光優, 片山 光亮, 高田 拓, 西尾 正則, 中谷 淳, 北村 健太郎
    • 学会等名
      第67回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 高専連携技術実証衛星 KOSEN-1 について(5)2023

    • 著者名/発表者名
      今井 一雅, 平社 信人, 西尾 正則, 村上 幸一, 中谷 淳, 徳 光 政弘, 今井 雅文, 北村 健 太郎, 高田 拓, 深井 貫, KOSEN-1 チーム
    • 学会等名
      第67回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Trial on Objective Evaluation of Students Competence for Participating in the Space Program2023

    • 著者名/発表者名
      Kitamura K., Kajimura Y., Ikeda M., Takada T., Murakami Y., Imai K., Hirakoso N., Nishio M., Wakabayashi M.
    • 学会等名
      International Astronautical Congress, IAC
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 大学間連携による理工学融合実践的宇宙ミッション早期教育プログラム2023

    • 著者名/発表者名
      北村健太郎、増井博一、趙孟佑、寺本万里子、藤本晶子
    • 学会等名
      第14回超小型衛星の教育利用を考える会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Eastward Magnetic Variations in the Equatorial Latitude Associated with the IHFAC Observed on the Ground and LEO2022

    • 著者名/発表者名
      北村健太郎、藤本晶子、寺本万里子、吉川顕正、阿部修司
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会第152回総会及び講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 人工衛星開発教育プログラムにおける参加者の態度・能力測定に関する試行結果報告2022

    • 著者名/発表者名
      北村健太郎,梶村好宏,池田光優,高田拓,村上幸一,今井一雅,平社信人,西尾正則,若林誠
    • 学会等名
      第66回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 実践的宇宙人材育成を目指した高専スペースアカデミア2021及び全国高専宇宙コンテストの実施報告2022

    • 著者名/発表者名
      若林 誠, 今井 雅文, 徳光 政弘, 中谷 淳, 今井 一雅, 平社 信人, 池田 光優, 高田 拓, 北村 健太郎, 村上 幸一, 梶村 好宏, 高専スペース連携
    • 学会等名
      第66回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ブレッドボードモデルへ発展可能なキューブサット学習モデルの開発と高専衛星開発における教育活用事例2022

    • 著者名/発表者名
      中谷 淳, 土屋 華奈, 高田 拓, 若林 誠, 徳光 政弘, 今井 雅文, 梶村 好宏, 今井 一雅, 北村 健太郎, 村上 幸一
    • 学会等名
      第66回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 学術界とNew Spaceの連携による未来創造2022

    • 著者名/発表者名
      神武 直彦, 吉河 章二, 松尾 亜紀子, 河野 功, 前田 慎市, 稲守 孝哉、青木 英剛, 稲守 孝哉, 北村 健太郎, 前田 慎市, 永崎 将利, 渡邉 賢一, 渡辺 崇史, 吉河 章二
    • 学会等名
      第66回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 高専連携技術実証衛星KOSEN-1について(4)2022

    • 著者名/発表者名
      今井 一雅, 平社 信人, 西尾正則, 村上 幸一, 中谷 淳,徳光 政弘, 今井 雅文, 北村健太郎, 高田 拓, 深井 貫, KOSEN-1 チーム
    • 学会等名
      第66回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 超小型衛星による高精度磁気計測に向けたセンサ用伸展機構の開発2022

    • 著者名/発表者名
      山﨑 大介, 平社 信人, 高田 拓, 今井 一雅, 北村 健太郎
    • 学会等名
      第66回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 高専連携技術実証衛星 2 号機「KOSEN-2」の軌道上実証と宇宙工学技術者育成(2)2022

    • 著者名/発表者名
      徳光 政弘, 平社 信人, 今井一雅, 中谷 淳, 今井 雅文, 村上 幸一, 辻 正敏, 高田 拓, 北村 健太郎, KOSEN-2 チーム
    • 学会等名
      第66回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Jupiter's decametric radio common observation campaign from KOSEN-1 and ground-based radio telescopes2022

    • 著者名/発表者名
      今井 雅文、今井 一雅、平社 信人、伊藤 優介、菅原 達弥、鈴木 颯太、西尾 正則、高田 拓、北村 健太郎、中谷 淳、村上 幸一、徳光 政弘、若林 誠、KOSEN-1 Team
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Comparison of Magnetic Variations Associated with the IHFAC Observed on the Ground and in the LEO2022

    • 著者名/発表者名
      北村 健太郎、藤本 晶子、吉川 顕正、阿部 修司
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] OSEN-1 satellite for Jupiter's radio science2022

    • 著者名/発表者名
      今井 一雅、今井 雅文、平社 信人、北村 健太郎、高田 拓
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 衛星受信用「段ボール八木アンテナ」がつなぐ次世代高専衛星プロジェクト2022

    • 著者名/発表者名
      今井一雅
    • 学会等名
      第14回小型衛星の科学教育利用を考える会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 段ボール八木アンテナによる衛星受信体験と宇宙人材育成への展開について2022

    • 著者名/発表者名
      今井一雅
    • 学会等名
      第13回小型衛星の科学教育利用を考える会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 2U-CubeSAT搭載に向けたパルスプラズマスラスタの開発と動作実証2022

    • 著者名/発表者名
      梶村 好宏,廣田 夏海,大塩 裕哉,船木 一幸
    • 学会等名
      第66回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] hree-year Achievements in Human Resource Development Program in Space Engineering2022

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Kitamura, Mitsumasa Ikeda, Sei-ichiro Miura, Kazumasa Imai, Taku Takada, Makoto Wak- abayashi, Yoshihiro Kajimura, Nobuto Hirakoso, Manabu Shinohara, Masahiro Tokumitsu, Jun Nakaya, Yukikazu Murakami, Yoshihiro Kakinami,
    • 学会等名
      33rd International Symposium on Space Technology and Science
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] KOSEN-1木星電波観測技術実証衛星2022

    • 著者名/発表者名
      今井一雅
    • 学会等名
      革新的衛星技術実証ワークショップ2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 打ち上げから4ヶ月となる高専連携衛星KOSEN-1の成果について2022

    • 著者名/発表者名
      今井一雅
    • 学会等名
      小型衛星の科学教育利用を考える会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Consideration of the CubeSat for Observation of IHFAC at LEO2021

    • 著者名/発表者名
      Kentarou Kitamura, Taku Takada, Kazumasa Imai, Manabu Shinohara, Makoto Wakabayashi, Akiko Fujimoto, Mariko Teramoto
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] KOSEN-1 Jupiter radio observation campaign with ground- based radio telescopes2021

    • 著者名/発表者名
      今井 雅文 , 今井 一雅 , 平社 信人 , 伊藤 優介 , 菅原 達弥 , 鈴木 颯太 , 西尾 正則 , 高田 拓 , 北村 健太郎 , 中谷 淳 , 村上 幸一 , 徳光 政弘, Clarke Tracy E., Higgins Charles A., Helmboldt Joseph F., KOSEN-1 Team
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会第 150 回総会および講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Feasibility Study of Space Weather Observation by CubeSat in LEO2021

    • 著者名/発表者名
      北村 健太郎 , 趙 孟佑 , 吉川 顕正 , 魚住 禎司, 阿部 修司, 寺本 万里子, 藤本 晶子
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会第 150 回総会および講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 異なるレベルを対 象とした包括的な人工衛星技術教育とその評価法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      北村健太郎, 梶村好宏, 池田光優, 高田拓, 村上幸一, 今井一雅, 平社信人, 西尾正則, 若林誠
    • 学会等名
      第 65 回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 高専連携技術実証衛星 2 号機「KOSEN-2」の軌道上実証と宇宙工学技術者育成2021

    • 著者名/発表者名
      徳光 政弘, 今井 一雅, 平社 信人, 中谷 淳, 北村 健太郎, 村上 幸一, 今井 雅文, 高田 拓, 辻 正敏,KOSEN-2 チー ム
    • 学会等名
      第 65 回宇宙科学技術 連合講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 木星電波観測技術実証衛星 KOSEN-1 の熱 真空試験と検証2021

    • 著者名/発表者名
      中谷 淳, 土屋 華奈, 徳光 政弘, 今井 一雅, 北村 健太郎, 西尾 正則
    • 学会等名
      第 65 回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 高専連携技術実証衛星 KOSEN-1 について(3)2021

    • 著者名/発表者名
      今井 一雅, 平社 信人, 西尾 正則, 高田 拓, 北村 健太郎, 中谷 淳, 村上 幸一, 徳光 政弘, 今井 雅文, 深井 貫,KOSEN-1 チーム
    • 学会等名
      第 65 回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 高専間で連携した実践的宇宙人材育成2021

    • 著者名/発表者名
      若林 誠, 今井 雅文, 徳光 政弘, 中 谷 淳, 今井 一, 平社 信人, 池田 光優, 高田 拓, 北村 健 太郎, 村上 幸一, 高 専スペース連携
    • 学会等名
      第 65 回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 打ち上げ間近となった高専連携衛星KOSEN-1 と宇宙人材育成について2021

    • 著者名/発表者名
      今井一雅
    • 学会等名
      小型衛星の科学教育利用を考える会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic Field Measurement in the Ionosphere by using 2U-size CubeSat2020

    • 著者名/発表者名
      Kitamura K., K. Imai, T. Takada, M. Shinohara, M. Wakabayashi, and M. Tokumitsu
    • 学会等名
      JPGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 1U キューブサットによる衛星間光通信システムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      西尾正則, 加藤雅也, 林衆治
    • 学会等名
      第64回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 小型人工衛星トレーニングキット「HEPTA-Sat」を用いたシステム開発実習に関する成果報告2020

    • 著者名/発表者名
      村上幸一、大西哲
    • 学会等名
      第64回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] アマチュア無線を利用した宇宙局運用及び開発のための教材開発2020

    • 著者名/発表者名
      大西哲、村上幸一、 筒井巽水
    • 学会等名
      第64回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] STEM教育のための超小型衛星モデル教材と教育活用-モノづくりとミッション立案による協同作業-2020

    • 著者名/発表者名
      高田拓、上田真也、中谷淳、徳光政弘、北村健太郎
    • 学会等名
      2020年度工学教育研究講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 高専連携技術実証衛星KOSEN-1について(2)2020

    • 著者名/発表者名
      今井一雅,平社信人,高田 拓,北村健太郎, 中谷 淳,村上幸一,徳光政弘,今井雅文, 西尾正則,深井 貫,KOSEN-1 チーム
    • 学会等名
      第64回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 宇宙放射線防御を目指した磁気シールドのリングカレントによる性能向上評価2020

    • 著者名/発表者名
      梶村 好宏,谷岡 樹,大塩 裕哉,船木 一幸
    • 学会等名
      第64回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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