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2014 年度 実施状況報告書

自転車ロボットを利用する組込みプログラミング教育用教材の考案

研究課題

研究課題/領域番号 26350257
研究機関津山工業高等専門学校

研究代表者

大西 淳  津山工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60311073)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードプログラミング教育 / 組み込み
研究実績の概要

研究課題の研究期間である3年間全体の研究目標は,組み込み分野を対象として,プログラミングの入門レベルから製品開発ができるレベルまで一貫して組み込みソフトウェア技術を学ぶことができる教材群を開発することである。教育教材の対象は,工学系教育機関の情報系学科において専門教育を受け始めたばかりの学生を想定しており,ハードウェアと組込みプログラミングの両方の基礎を効率よく学べる初学者向け教材を開発したいと考えている。また,教材開発には,教育用自転車ロボットの開発と,自転車ロボットを活用して組込みソフトウェア技術を習得できるプログラミング課題の作成やテキストの作成,および,自転車ロボット教材に取り組む前に基礎事項をマスターするための,初学者用の教材の開発が含まれる。
上記の全体の研究目標に対する平成26年度の目標は,1.自転車ロボットへ搭載予定のマイコンに対するOS「μITORON」の移植,2.自転車ロボットの開発,3.ハードウェアとソフトウェアの両面に関する演習の考案,の3つであった。このうち2.については,研究協力者の努力があって,ほぼ完成の状態となった。また,3.については,入門レベルの者に対する,自転車ロボット教材に取り組む前の教育用教材として,レゴロボットを活用した演習を考案することに方針を決定した。1.については,現在の組み込み分野の状況を平成26年度中に改めて観察した結果,「μITORON」以外のものが今後主流になる可能性が無視できないことと,製品ラインナップと技術革新の結果,マイコンの変更もありうることを理由に,ペンディングとした。

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

平成26年度の目標は,1.自転車ロボットへ搭載予定のマイコンに対するOS「μITORON」の移植,2.自転車ロボットの開発,3.ハードウェアとソフトウェアの両面に関する演習の考案,の3つであった。
このうち,2と3については,概要に記したとおり,ほぼ目的を達成した。特に目標3については,平成26年度に,一般社団法人 組込みシステム技術協会主催のETロボコンに参加した経験に依って達成されたところが大きい。また,このコンテストへの参加を通じて世の中の組み込み分野の状況を観察した結果,組み込み分野のOSは,プログラミングツールやスタイルの変化により,近い将来,様々に変化しうることが想定された。他に,技術革新や製品ラインナップの見直しにより,マイコンも近い将来,大幅に変化する可能性も感じられた。そのことから,OSの移植についてはペンディングとすることにした。
以上のように,平成26年度の3つの目標のうち,2つはほぼ達成され,残る1つも理由あってのペンディングであるため,達成度を「おおむね順調に進展している」と判断した。

今後の研究の推進方策

達成度の評価理由に示したように,平成26年度はETロボコンに参加し,組み込み分野におけるプログラミングの状況について観察した。その結果,現在および今後この分野では,コーディングのスキルだけではなく,モデリングなどの手法を活用するソフトウェア設計のスキルも技術者に対して強く求められるという見識を持つに至った。また,このコンテストには学生も参加させ,プログラミングに関して学生が身につけている能力についても観察した。その結果,学生教育用の教材としては,自転車ロボット教材に取り組む以前の入門レベルの演習を充実させることが必要であることを痛感した。
そこで,引き続く二年度にわたる教材開発においては,本研究の計画時に想定した以上に入門レベルの演習開発に力を入れることが妥当であると考えるに至った。具体的には,現在開催されているETロボコンあるいはそれに相当するコンテストへの参加や,そこでの一定水準以上の活躍を目標とした参加者教育を行うための演習を,本研究で言うところの入門レベルの演習として開発することを目指す。この演習には,オブジェクト指向など現在流のコーディング手法を身につける演習だけでなく,UMLなどを活用するソフトウェア設計のスキルを身につける演習も含めるようにする。これにより,本研究で目指している組み込み分野のソフトウェア技術者充実により確実に到達できるようになると考える。

次年度使用額が生じた理由

OS移植をペンディングしたことと,費用的にも研究協力者が努力して自転車ロボットが完成したことにより,次年度使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

平成26年度の研究活動により,組み込み分野のプログラミングを取り巻く状況に関する情報収集の重要性が,研究計画時の想定以上に高いことが判明した。また,本研究が目的を達成するためには,ETロボコンについて実際の取り組みを通して体験を得ながら調査することが新たに必要となった。次年度使用額は,これら情報収集や調査やETロボコンに対する取り組みに使用する。
また,必要性が再び生じてくれば,自転車ロボットの試作やOS移植に利用する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] 学生の学習意欲を維持・発展させるプログラミング実験への取り組みとその結果2014

    • 著者名/発表者名
      大西淳,高山直紀
    • 雑誌名

      日本高専学会誌

      巻: 19 ページ: 57-64

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ETロボコン参加を通したモデリングによるソフトウェア開発に関する考察2015

    • 著者名/発表者名
      大西淳,曽利仁,八木秀幸,小坂田達也,有宗良洋,大橋有美,元番教允,花房来美
    • 学会等名
      計測自動制御学会中国支部津山地区計測制御研究会
    • 発表場所
      津山圏域雇用労働センター
    • 年月日
      2015-01-31 – 2015-01-31

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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