| 研究課題/領域番号 |
15K16254
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| 研究機関 | 沖縄工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
安里 健太郎 沖縄工業高等専門学校, 機械システム工学科, 講師 (10610321)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 科学技術教材開発 / 論理的思考力育成 / 就業意識向上 / 制御工学教育 / 数学応用学習 |
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| 研究実績の概要 |
平成28年度は，「学習機器（磁気浮上装置，2輪倒立ロボット，球体位置決め装置）の試作開発」および「学習内容の考案」を行った．これらの研究成果をベースに，当該年度では，「開発した学習機器の製作（各6台）」，「学習用ノートPCの設定（6台分）」，「学習テキストの作成」および「学習機器を利用した科学技術教育の実践」を目標として研究を行ってきた．
「開発した学習機器の製作（各6台）」に関しては，当初の研究計画では学生アシスタントを4名雇用して遂行する予定であったが，募集により人員を確保することができず，卒業研究生1名での実働となったため，学習機器の製作に遅れが生じた．またこれに伴い，本校学生を対象にした「学習機器を利用した科学技術教育の実践」についても遅れが生じた．平成28年度においては，完成した数台の学習機器を利用した教育は，担当する科目の受講生4名に対して，動作確認として実施するにとどまった．「学習テキストの作成」に関しては，学習機器の制御問題（磁気浮上装置においては「鉄球を定位置で浮上させる」，2輪倒立ロボットにおいては「ロボットを倒立・静止させる」，球体位置決め装置においては「球体を梁上の任意位置で静止させる」という問題）が2次方程式の解を求める問題に帰着できることをベースにしたうえで，大まかな内容を構築することができた．ただし，受講生からの意見として，まだ内容が難しいとの意見（安定性の概念を2次方程式の解とどう関連づけて理解したらよいのか等）が挙がったため，さらなる改良が必要であることが分かった．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初の平成28年度研究計画では，「開発した学習機器の製作（各6台）」，「学習用ノートPCの設定（6台分）」，「学習テキストの作成」および「学習機器を利用した科学技術教育の実践」を目標としていた．「学習用ノートPCの設定」および「学習テキストの作成」に関してはおおむね計画通りに遂行することができた．しかしながら，「学習機器の製作」においては，学生アシスタントが1名しか確保できなかったため遅れが生じた．その影響もあり，「学習機器を利用した科学技術教育の実践」についても担当する科目の受講生4名に実施するにとどまった．
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| 今後の研究の推進方策 |
まずは，学生アシスタントを確保し，平成28年度で達成できなかった「開発した学習機器の製作」を，平成29年7月までに完了する予定である．今年度も学生アシスタントが十分確保できない可能性があるが，その場合は，比較的製作期間が短い「球体位置決め装置」，「2輪倒立ロボット」を優先的に製作していく．それと同時に，学習テキストの内容を見直し，学習対象者（中学3年生，高校1年～3年生）がより理解しやすいような内容に改良していく予定である．また，時間的に可能であるならば，本校学生を対象に，製作した学習機器と改良した学習テキストを利用した教育の予備実践を行う予定である．
そして，平成29年7月以降には，本校の出前授業の一環として，製作した学習機器および改良した学習テキストを利用して科学技術教育の実践を行っていく予定である．さらに，実践後にアンケートを取って意見を集約し，今後の学習機器および学習テキストの改良を行っていく予定である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
「開発した学習機器の製作」（磁気浮上装置，2輪倒立ロボット，球体位置決め装置の各6台分）において，は学生アシスタントを4名雇用する予定であったが，人員を確保することができず，その雇用に必要な人件費分が未執行となった．また，「開発した学習機器の製作」の遅れに伴い，予定していた学会（平成29年電気学会全国大会，3月15～17日，富山大学で開催）での研究発表が行えなかったことによる旅費の未執行のため，次年度使用額が生じた．
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度使用額分に関しては，平成29年度において，学習機器の必要台数分を製作するための学生アシスタントを雇用する人件費として支出する予定である．また，平成28年度に発表できなかった研究成果をまとめて，日本科学教育学会第４１回年会（2017年8月29～31日，香川）での発表にかかる旅費として支出を予定している．
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