| 研究課題/領域番号 |
23K22341
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| 補助金の研究課題番号 |
22H01070 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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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 | 松江工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
外谷 昭洋 松江工業高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (20616180)
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| 研究分担者 |
衣笠 保智 松江工業高等専門学校, 電気情報工学科, 准教授 (40300610)
芦田 洋一郎 松江工業高等専門学校, 電気情報工学科, 講師 (50846631)
杉山 耕一朗 松江工業高等専門学校, 情報工学科, 教授 (60463733)
平野 旭 呉工業高等専門学校, 電気情報工学分野, 准教授 (60594778)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2024年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2022年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
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| キーワード | IoT / 工学教育 / AI / ものづくり / 教育 / PBL / 複合技術 / ものづくり教育 / プロジェクト型教育 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、情報系技術者の不足が危惧されており、高度で先端的な情報人材の育成が急務である。本研究では、これらの人材を育成する手法として、IoT技術を中心とした教育手法を検討している。
本研究期間では、IoTをベースとした教育教材を開発し、「ネットワーク技術者」「組み込み技術者」「AI技術者等の解析技術者」の教育手法を提案し、教育実践を行うことで教育効果を検討する。また、複合的な視野をもつ人材を育成するため、プロジェクト型教育などを導入し、複合的かつ高度な専門性を持つ人材育成手法についても検討する。
今年度は、昨年度開発したIoT教育教材を実践的な教材に改良するとともに、教育手法の改良について検討する。
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では「①長距離無線通信を用いた教材の作成と教育適用」、「②AIについての教材検討と教育適用」、「③IoT技術などを用いた複合技術教育」の3点について取り組んでいる。
「①長距離無線通信を用いた教材の作成と教育適用」については、前年度開発を行ったマイコン(Arduino Nano Every）にGroveセンサーキット、LoRa通信モジュールを組み合わせたIoT教材に加えて、LoRa通信で取得するデータを小型コンピュータ(ラズベリーパイ)で蓄積する仕組みを加えたIoT教材を開発した。実際に社会人向けの講座に導入し、アンケート等を通して教育的効果があることを確認した。合わせて、引き続き初学者向けのマイコンプログラミング教材やビジュアルプログラミングツールの開発を行い、これらを活用した初学者用プログラミング教育を行い、教育実践を行っている。
「②AIについての教材検討と教育適用」については、数値計算ツール(MATLAB)を使用したAI教育について教材化を行っている。前年度に行った高専生に対する集中講義形式の授業について、規模の拡大や授業改善を行い引き続き展開を行っている。
「③IoT技術などを用いた複合技術教育」については、IoT関連技術を使った教材の開発やミニロボコン形式の教材の開発を行い、課題解決型学習(PBL)形式の学習を通して、電気や機械系の技術まで幅広い分野を学習できる教育システムを構築し、教育実践を行っている。また、参加者について教育効果の確認にも取り組んでいる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2023年度の目標に対して、おおよそ予定通りに進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究課題の「①長距離無線通信を用いた教材の作成と教育適用」、「②AIについての教材検討と教育適用」、「③IoT技術などを用いた複合技術教育」の3点について、以下の内容を進めていく。
「①長距離無線通信を用いた教材の作成と教育適用」については、2023年度に作成した教材について、学生向けの教材として変更等を行い教育実践を行う。
「②AIについての教材検討と教育適用」については、引き続き教育適用を行い、教育効果について検証を行っていく。
「③IoT技術などを用いた複合技術教育」も引き続き、PBL形式の学習について教育システムの検討を行い、教育効果の検証を行っていく。
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