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2022 年度 実績報告書

IoT技術教育をベースとした先進的人材育成手法の検討

研究課題

研究課題/領域番号 22H01070
配分区分補助金
研究機関松江工業高等専門学校

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)

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)
杉山 耕一朗  松江工業高等専門学校, 情報工学科, 准教授 (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)
芦田 洋一郎  松江工業高等専門学校, 電気情報工学科, 助教 (50846631)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードIoT / AI / ものづくり / 教育 / PBL
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、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教材を開発し、実際に社会人向けの講座に導入し、教育的効果があることを確認した。また、この教材に小型コンピュータ(ラズベリーパイ)をIoTシステムで取得したデータを蓄積するためのIoTデータサーバとして導入し、取得したデータが遠隔のPCおよびスマートフォンから確認ができる、IoTシステム全体の開発技術について学習する教材の開発にも取り組んでいる。合わせて、初学者向けのマイコンプログラミング教材やRuby言語を活用した初学者用プログラミング教材を開発し、教育への適用を検討している。
「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た。高専生に対して集中講義形式の授業に導入し、教育実践を行い、教育効果を確認している。
「③IoT技術などを用いた複合技術教育」については、IoT技術を使った中学生向けラジコンカー教材の開発や、電気および機械系の技術を組み合わせた教材開発の学生プロジェクトを立ち上げ、課題解決型学習(PBL)形式でプログラミングなど情報関連技術から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、教育実践を行い、教育効果について確認している。

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

2022年度の目標に対して、おおよそ予定通りに進んでいる。

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、以下の点を進めていく。
「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、2022年度に作成した教材のうち、ラズベリーパイを用いたシステム全体の教育教材の改善を行い、教育への適用を行う。また、AIについての要素を追加した教材についても検討を行う。
「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。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 製造業のプログラミング人材不足の解消に向けた機能検査用ビジュアルプログラミングツールSmrAIの開発2022

    • 著者名/発表者名
      杉山 耕一朗、奥田 彩月、田部 翼、高尾 宏治、東 裕人、田中 和明
    • 雑誌名

      コンピュータ ソフトウェア

      巻: 39 ページ: 4_61~4_74

    • DOI

      10.11309/jssst.39.4_61

    • 査読あり
  • [学会発表] ブロック-Ruby相互変換機能を用いた言語移行のための小学生向けプログラミング教育の実践2023

    • 著者名/発表者名
      田辺侑美, 杉山耕一朗
    • 学会等名
      教育システム情報学会2022年度学生研究発表会
  • [学会発表] 小型デバイス向けデータフロー型ビジュアルプログラミング環境構築に向けたマイコンボードへのmruby/cコード書き込みツールの開発2023

    • 著者名/発表者名
      河原美優, 尾倉颯太, 杉山耕一朗, 田中和明
    • 学会等名
      情報処理学会第85回全国大会
  • [学会発表] 工業高専における複合型ものづくり教育の実践2023

    • 著者名/発表者名
      外谷昭洋
    • 学会等名
      超異分野学会 益田フォーラム2022

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公開日: 2023-12-25  

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