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2019 年度 実績報告書

IoT社会を支えるフィジカルコンピューティング教育の教材開発と拡充に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K01168
研究機関長野工業高等専門学校

研究代表者

堀内 泰輔  長野工業高等専門学校, 一般科, 嘱託教授 (90132604)

研究分担者 宮嵜 敬  長野工業高等専門学校, 電気電子工学科, 教授 (10141889)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードArduino / Raspberry Pi / micro:bit / フィジカル・コンピューティング / IoT教育 / 小学校プログラミング教育 / AI教育 / 農業におけるIoT
研究実績の概要

選択科目「フィジカルコンピューティング」の実践については、カリキュラム改訂後3年目の実践となるが、これまで2年間の教育効果を省みて学生自身の自主性を更に重視してアクティブラーニングの形で総合実習を実施した。その結果、以前より高い教育効果を得ることができた。
micro:bitを用いた小学校向けフィジカルコンピューティング教育システムについては、今年度も地域での小学生向けのプログラミング講座を実施したが、こちらも事前にすべてを説明するのではなく、小学生自身が試行錯誤を行いつつ課題を完成する形式にカリキュラム変更を行った結果、想定以上の創造性の発揮が見られた。今年度は、micro:bit以外のシステムについても比較検討を行い、Artec社製の教育システムを援用した、小学校低学年向けのシステム構築を行った。この実践は来年度に予定している。
昨年度に本科研研究のテーマ拡張を行った、高専専攻科向けのフィジカルコンピューティング教育システムの構築のための情報収集のために、イタリアで開催されたCAIP2019に参加した。これは画像解析やパターン認識に関する国際学会であるが、カリキュラムの軸となるAI、特に機械学習をテーマとする講演を多数聴講し、イタリア国内の関連大学の教授との討議の機会も得られたので、これらを参考にしてカリキュラムやデモ教材の作成を行った。
もう一つの拡張テーマである、農園IoTシステムの開発については、地元の企業が開発した農業汎用の圃場向けのIoTシステムの見学を、地元のブドウ農家での設置例について行った。これを参考にして、ローコストなブドウ栽培に特化したIoTシステムの開発を開始した。
以上の研究成果を国内学会において3月に発表する予定であったが、コロナ禍の影響により開催延期となったため、秋以降の学会にて発表したい。

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公開日: 2021-01-27  

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