| 研究課題/領域番号 |
25350239
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 研究機関 | 横浜国立大学 |
|---|
研究代表者 |
伊藤 大輔 横浜国立大学, 工学研究院, 特別研究教員 (90436759)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| キーワード | 科学教育 / 産業・技術教育 / 実験教育 / マイクロスケール実験 / 腐食防食工学 / リカレント教育 |
|---|
| 研究概要 |
本研究は、技術者向け実験教育のためのマイクロスケール実験教材の開発およびその教育効果の検討を目的とする。教育対象分野は、様々な産業分野で求められている設計、材料選定、メンテナンス等の業務で必要となる「金属の腐食・防食工学」である。腐食現象に関して、「腐食原因を見つける方法」、「腐食の程度を知る方法」、「腐食を防ぐ方法」の3点を効率的かつ即効的に理解できる教育カリキュラムとその内容の理解を深めるために時間や場所を選ばず必要な時に自らが学習できるマイクロスケール実験教育教材の開発を行うと共に、教育講座の実施及び教育効果の検証を行い新しい技術者教育システムの確立を目指す。本年度の成果を以下に述べる。
(1) 中学・高校で実施されているマイクロスケール理科実験の現状調査および最適な実験カリキュラムの作成：中学・高校で実施されているマイクロスケール理科実験を詳細に調査し、マイクロスケール化した場合の利点や欠点の抽出を行った。文献および学協会等会議へ参加し調査した結果、科学の原理原則に関しては、スケールダウンした場合もその理解度は変わらないが、実現場で生じているような現象は、スケールダウンにより混乱を招く可能性があることが分かった。
(2) 腐食・防食基礎に関する実験内容の最適化及びそれを理解するためのマイクロスケール実験教材の開発：これまでに作製した腐食防食技術の基礎から実際の事例を体得できる実験内容の最適化およびその教材作製を行った。具体的には、様々な業種・レベルの方への講座実施を行い、その理解や興味を調査した。この結果を基に、マイクロスケール化可能な実験項目を選定し教材の開発を試みた。
(3) 効果的な実験テキスト（個人実験手順書）及び説明用資料の作成：マイクロスケール化した場合の個人で学習できる手順書の作成を行った。資料は、文章は極力省き、図やキーワードで理解できる内容とした。
|
| 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
本年度の進捗状況に関して、項目毎に述べる。
(1) 中学・高校で実施されているマイクロスケール理科実験の現状調査および最適な実験カリキュラムの作成：マイクロスケール理科実験の現状調査に関しては、事例が少なく今後も引き続き行う必要がある。実験カリキュラムの作成に関しては、これまでの腐食防食の基礎実験内容を基に、半分以上の実験をスケールダウンできることが分かった。
(2) 腐食・防食基礎に関する実験内容の最適化及びそれを理解するためのマイクロスケール実験教材の開発：（１）で作成したカリキュラムを基に、マイクロスケール実験で用いられているセルプレートやピペット等を活用し１人で学習できる実験セットを試作した。
(3) 効果的な実験テキスト（個人実験手順書）及び説明用資料の作成：（２）で作製した実験セットの手順書の作成を行った。手順書は、本来の原理原則を理解できる解説と実現場の現象とを結びつけるトピックスも入れた。
(4) アンケート、聞き取り調査内容・解析方法の検討：一般的に調査されている内容全体の理解度や講座全体の意見ではなく、実験毎の理解度やその有用性に関して、問題等の記述式アンケートを作成した。また、実験後の受講者の追跡調査等の方法を検討した。
|
| 今後の研究の推進方策 |
今後は、以下の課題を設定し行う。
＜教育効果の実証と教育プログラムの体系化＞
(ア) 教育効果の実証：教育効果の実証に関して、横浜国立大学主催公開講座（2講座）、地方公共団体技術職員、民間企業技術者向け出張講座（15か所程度）を行い、それぞれの対象者の教育効果、その必要・妥当性を詳細に検証する。実施後には、アンケート・聞き取り調査を行う。
(イ) 教育効果の解析と教育プログラムの体系化：アンケートおよび聞き取り調査の意見を解析することにより、講座の試行問題点、改善点等を抽出し実験内容、キットに修正を加え教育効果の高いモデルを作り上げていく。さらに、技術者向けマイクロスケール実験教育の体系化を行い、他分野の産業教育・技術者教育における教育教材の開発方法を提案する。
|
| 次年度の研究費の使用計画 |
実験キットの作製に関して試作を行うだけにとどまり、実際使用するキットの数は揃えなかったため。
１人１セットの実験キットの作製を行い、マイクロスケール実験キットとして完成させる予定である。
|
