| 研究課題/領域番号 |
24501221
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 福井工業大学 |
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研究代表者 |
恐神 正博 福井工業大学, 工学部, 准教授 (70298389)
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| 研究分担者 |
伊藤 暢浩 愛知工業大学, 情報科学部, 准教授 (40314075)
杉原 一臣 福井工業大学, 工学部, 准教授 (90367508)
魚崎 勝司 福井工業大学, 工学部, 教授 (20029151)
山西 輝也 福井工業大学, 工学部, 教授 (50298387)
大熊 一正 福井工業大学, 工学部, 准教授 (80367507)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 初等教育システム / プログラミング教材 / ロボット / 組み込み系 |
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| 研究概要 |
平成24年度では、スクラッチによるマイクロロボット制御を体験させる教程の基盤構築を目指すために、1-A ロボット基本動作のモジュール化、1-B 心理測定尺度に基づく授業評価アンケート、および、1-C スクラッチによるプログラミング体験学習の実施について、それぞれ研究を進めてきた。
まず1-Aについては、C++言語によって制御されるマイクロロボットの基本動作をモジュール化した上，タイル言語であるスクラッチとの連携を意識し，基本動作モジュールの組み合わせによって，マイクロロボットを制御できるCUI型のインタフェース（この時点ではC++言語用）を構築した。
次に1-Bについては、教育心理を専門とする教員からの指導を仰ぎつつ，心理測定尺度を利用した授業評価アンケートを作成した。
また1-Cについては、スクラッチによるプログラミング体験講座を市民講座や出前講義として行い，スクラッチによるプログラミング教程の基盤を作ると共に，その改善を目的としたアンケートデータの蓄積及び評価を行った。
最後に、ペトリネットによるプログラム基本構造の数理モデル化を進めるため、プログラムの基本構造である，順次・選択・繰り返し，をペトリネットにより記述するための，3構造を数理モデルで表現し，それらを用いてプログラム自動採点を可能にするアルゴリズムの構築を行うための基礎研究を進めた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
組込みシステムを作成できる人材育成を目的に，マイクロロボットを制御するプログラム開発を通じ，幅広い年齢層にプログラミングを楽しんでもらえる教程の創発を目指している。そのための平成24年度の実施計画、「ロボット基本動作のモジュール化」についての達成度では、マイクロロボットの操作をスクラッチで行える環境を整え、それについて、ふくいITフォーラム2012での技術展示、FSS2012等での学会発表を通し公表してきた。
また、「心理測定尺度に基づく授業評価アンケートの実施」についての達成度では、2回にわたり高校生に対しスクラッチを用いた体験授業の中でアンケートを実施し、その解析結果を福井工業大学研究紀要第43号により公表予定としている。
最後に「スクラッチによるプログラミング体験学習の実施」についての達成度では、8月のおもしろフェスタサンドームin福井,10月の福井工業大学主催の市民ふれあい教室,3月のcoderDojo福井などにおいて、子供向けの体験教室を実施してきている。
一方、自動評価システムのためのペトリネットに関する基礎的研究については、FIT2012、情報処理学会75回全国大会等で公表してきている。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成25年度では、スクラッチによるマイクロロボット制御を体験させる学習教材及び教程の洗練について行うが、これは、1-A スクラッチ開発環境と基本動作モジュールの連携、1-B マイクロロボット制御システムの改善、の部分について順次研究を行うことで進めていく予定としている。
まず1-Aについては、スクラッチで作成したタイル型のスクリプト(命令)をテキストデータに変換し，そのデータを平成24年度に開発したC++言語によるCUI型のマイクロロボット制御インタフェースへ送り，基本動作モジュールと連携させる一連の処理を自動化する。これによって，マイクロロボットの組込みプログラムをタイル型のプログラミング環境で簡単に制作できるようにしていく。次に、1-Bについては、現在，マイクロロボットの遠隔制御は赤外線通信を利用しているが，赤外線通信の場合，マイクロロボットを置く環境に強く依存するため，通信エラーが頻発することが少なくない。そこで，この赤外線システムをXBee規格による無線システムへの変更を試み，環境依存性を排除していく。また、自動評価システム構築のためペトリネットの基礎的研究も進めていく。そして、これらの各成果についても学会等で積極的に公表していく予定である。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
主に、当初購入を予定していたサーバ、および、体験学習用のノートパソコンが、モデルチェンジを行い、同等の性能を有しながら価格が下がったことによる、差額分を平成25年度へ繰り越している。
そこで、平成25年度では、当初の予算に平成24年度からの繰り越し金を加えて、研究成果の国内外への報告を行うための投稿費および旅費、加えて、研究の打ち合わせに伴う旅費、また、プログラミング教室実施およびプログラム開発に伴う謝金、さらに、関連図書の購入、および、消耗品等で支出を行う予定である。
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