| 研究課題/領域番号 |
19K02746
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| 研究機関 | 津山工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
松田 修 津山工業高等専門学校, 総合理工学科, 教授 (60342549)
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| 研究分担者 |
齋藤 純一 東京都立産業技術高等専門学校, ものづくり工学科, 准教授 (00469579)
長水 壽寛 福井工業高等専門学校, 一般科目(自然系), 教授 (10259856)
山中 聡 津山工業高等専門学校, 総合理工学科, 講師 (20804066)
相場 大佑 福井工業高等専門学校, 一般科目(自然系), 助教 (50735123)
中村 重之 津山工業高等専門学校, 総合理工学科, 教授 (80207878)
前澤 孝信 津山工業高等専門学校, 総合理工学科, 准教授 (90548398)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 数理・データサイエンス / データ分析 / 数学教材 |
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| 研究実績の概要 |
AI時代における科学技術者教育では，無駄を含む多種多様なデータから，潜在的に有益な情報を収集し，分析できるセンスを磨く訓練が必要となる．本研究で開発する数学教材は，『無駄を含むデータに対し，自ら推論した式を立て，適切に計算機を使ってその解を出し，その解とデータを数学的に分析する訓練を行なう』ものである．これは，すでに答えがある問題を解くという従来の数学教材とは大きく異なるもので，十代のための数理・データサイエンス教育の基礎を支える数学教材として開発する．
本研究では，①データ分析の訓練に必要な核となる数学とは何か，②データ分析の訓練に必要な学習者に提示する適切なデータとは何か，③数学以外の分野で，十代でも理解でき，データ分析という点からアプローチできる現在の諸問題とは何か．以上の議論から得られた結論を根拠にして，以下の教材を開発し提供する． （１）微分積分及び線形代数などで，計算技術を主においたものではなく，データ分析に必要な核となる数学的な考え方を理解できる教材．（２）微分積分及び線形代数などにおいて，与えられたデータから，自ら考えた式を立て，適切に計算機を使い，自らの解を出し，分析するという教材．（３）数学以外の分野との接点を提示し，現在の諸問題に関係するような具体的なデータから，その解決法を学習者に問いかける教材．
現在の進捗状況は，統計に関する教材を13個，線形代数に関する教材を5個，微分積分に関する教材を3個，基礎数学及び教養数学に関する教材を4個作成した．さらには，微分積分や線形代数に関する自学自習のためのeラーニング教材を開発を行っている．なお，現在「AI構築のためのWeb学習記録データの解析方法」「STACKを用いたオンラインテストの試み」「Formsを利用した数式記述を含む線形代数の試験」という３本の論文を投稿中である．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
現在の進捗状況は，統計に関する教材を13個，線形代数に関する教材を5個，微分積分に関する教材を3個，基礎数学及び教養数学に関する教材を4個作成した．各教材の数が少し不足している．微分積分や線形代数に関する自学自習のためのeラーニング教材の開発は順調に進んでいる．
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| 今後の研究の推進方策 |
統計に関する教材を20個，線形代数に関する教材を20個，微分積分に関する教材を20個，基礎数学及び教養数学に関する教材を20個を目標に作成し，それらの活用方法をまとめ，成果を学会等で発表する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
理由：８月と１１月に数理・データサイエンス教育に関する研究集会，３月に研究協力者の全体会合を計画し，それらの会議で旅費を使用することを計画していたが，コロナ禍の影響で開催を断念した．
使用計画：ワクチン接種が進んでおり，コロナ禍が多少収まれば，研究協力者の会合及び小規模な数理・データサイエンス教育に関する研究集会を開催する予定である．
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