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2018 年度 実績報告書

IoT連携によるサイバーフィジカルな学習環境の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K01150
研究機関釧路工業高等専門学校

研究代表者

野口 孝文  釧路工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (20141856)

研究分担者 千田 和範  釧路工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (30342562)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード学習環境 / サイバーフィジカルシステム / 試行錯誤 / プログラミング / 協調学習 / IoT
研究実績の概要

アラン・ケイがコンピュータ上のツールやデータを自由に組み合わせたり編集したりするダイナブックのコンセプトを提唱してから40 年になるが,未だ実現できていない.さらに,我々の周りにはコンピュータが組み込まれた様々な機器があるが,それらをコンピュータ上のツールと自由に組み合わせることもできていない.コンピュータ上の教材や実世界の機器を自由に組み合わせ編集が可能になれば,これまでにない自由度の高い学習環境が実現できると考えられる.本研究では,実世界にある様々な機器をネットワークで連携しコンピュータ上のオブジェクトと対応できるようにする.学習者自身が試行錯誤しながらコンピュータ上でシステムを組み上げることによって,学習者が思考した仮説を試行錯誤しながら検証することができるサイバーフィジカルな学習環境を目指している.
これまでに実験で用いられている実験装置のIoT化とこれを利用したサイバーフィジカルな学習環境を実現した.実現に当たっては,マルチメータとラズベリーパイ,RFID,我々が開発してきたIntelligentPadシステムを用い自由に装置やアプリケーションを組み合わせることができるシステムを構築した.また,個別学習と協調学習を組み合わせることができる学習支援システムとして,LEGOシステムを用い,複数のLEGOシステム同士を統合するIoTシステムを開発することによって,IoT機器同士を実世界で組み合わせることができると同時にサイバー空間でそれぞれのIoT機器を制御するプログラム同士の連携も実現した.IoT化によって可能になる実験環境の有用性については,学会の研究会等で発表を行っている.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] RFID とAR により実験作業を支援する実験・実習ナビゲーションシステムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      稲守栄,千田和範,野口孝文
    • 雑誌名

      教育システム情報学会全国大会

      巻: CDROM ページ: 433-434

  • [雑誌論文] ロボットを利用したプログラミング導入教育2018

    • 著者名/発表者名
      野口孝文,布施泉,梶原秀一,千田和範,稲守栄
    • 雑誌名

      ロボティックス・メカトロニクス講演会報告

      巻: 2P2-L07 ページ: p2

  • [雑誌論文] サイバーフィジカルな学習支援システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      野口孝文
    • 雑誌名

      人工知能学会全国大会

      巻: 1L1-01 ページ: p.4

  • [雑誌論文] 試行錯誤型理科教育プログラムにおける知識伝播の可視化のための教育支援システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      千田和範,野口孝文,稲守栄
    • 雑誌名

      教育システム情報学会全国大会

      巻: CDROM ページ: 91-92

  • [雑誌論文] 高専・大学連携によるプログラミング教材の開発と利用2018

    • 著者名/発表者名
      野口孝文,布施泉,梶原秀一,千田和範,稲守栄
    • 雑誌名

      教育システム情報学会全国大会

      巻: CDROM ページ: 135-136

  • [学会発表] ロボットを利用したプログラミング導入教育2018

    • 著者名/発表者名
      野口孝文,布施泉,梶原秀一,千田和範,稲守栄
    • 学会等名
      ロボティックス・メカトロニクス講演会
  • [学会発表] サイバーフィジカルな学習支援システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      野口孝文
    • 学会等名
      人工知能学会全国大会
  • [学会発表] 試行錯誤型理科教育プログラムにおける知識伝播の可視化のための教育支援システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      千田和範,野口孝文,稲守栄
    • 学会等名
      教育システム情報学会全国大会
  • [学会発表] RFID とAR により実験作業を支援する実験・実習ナビゲーションシステムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      稲守栄,千田和範,野口孝文
    • 学会等名
      教育システム情報学会全国大会
  • [学会発表] 高専・大学連携によるプログラミング教材の開発と利用2018

    • 著者名/発表者名
      野口孝文,布施泉,梶原秀一,千田和範,稲守栄
    • 学会等名
      教育システム情報学会全国大会

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公開日: 2019-12-27  

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