| 研究課題/領域番号 |
21K02917
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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09080:科学教育関連
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| 研究機関 | 小山工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
大島 心平 小山工業高等専門学校, 電気電子創造工学科, 准教授 (60608230)
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| 研究分担者 |
羽山 徹彩 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (00432138)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 高周波回路 / 学習システム / 疑似実験環境 / 技術者育成 / 電磁界シミュレーション / e-learning / 疑似試作実験 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
無線通信技術は社会の基盤技術であるとともに，今後最も成長が期待される分野の一つである。一方，この分野の製品開発を支えるギガヘルツ帯の信号を扱える回路技術者の育成には，長い実地経験を必要とし，効果的な育成方法が未確立であることが，この分野の更なる発展において大きな障害の一つとなっていた。この問題を解決するため，本研究では短期間で効果的に知識を習得できる3次元回路設計学習システムの開発に取り組む。
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| 研究成果の概要 |
本研究では，高周波回路技術者の効果的な育成方法の構築を目指し，試作実験の代替を実現する3次元回路設計に関する学習システムを開発した。具体的には，電磁界シミュレーション技術を応用し，様々な素子値のチップインダクタ及びキャパシタをプリント基板に実装した3次元回路構造の電気特性を短い時間で高精度に予測可能とするとともに，回路構造上の電磁界分布を可視化して設計実習に活用できる疑似実験環境を構築した。また，提案システムを用いた学習を支援するe-learning教材を開発するとともに，それらの手法を用いた実験プログラムを実現した。さらに，手法を実際に教育実践に適用し，その効果を確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
無線通信技術は社会の基盤技術であるとともに，今後最も成長が期待される分野の一つである。一方，この分野の製品開発を支えるギガヘルツ帯の信号を扱える回路技術者の育成には，長い実地経験を必要とし，効果的な育成方法が未確立であった。本研究では,育成期間の短縮と知識の効果的な習得を支援する一手法として，高精度なシミュレーション技術を活用した新規の育成法を示すことができた。
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