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2016 年度 実績報告書

最適設計を導入した技術教育のためのPBL教育教材の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26381262
研究機関三重大学

研究代表者

松本 金矢  三重大学, 教育学部, 教授 (10239098)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード教材開発 / PBL教育 / 最適設計 / 演示教材
研究実績の概要

第一の研究テーマである、最適設計と自動加工を利用した打楽器制作のPBL教材開発については、遺伝的アルゴリズムによる位相最適化プログラムを開発し、基音と倍音が整数比化された楽器形状を算出した。また、NC旋盤による自動加工と組合せ、新たな打楽器を製作することに成功した。開発したPBL教材は、技術科教員養成の授業『技術学ゼミナールⅠ(機械)』において部分的に実践を試みたが、NCによる加工に長時間を要するため、改善の必要があることが明らかとなった。得られた打楽器を用いて、Williams症候群の患児とその家族を対象とした芸術プログラム(主催:日本女子大学・根津知佳子教授)で楽器製作ワークショップを開催した。得られた成果は、日本産業技術教育学会誌において発表し、掲載された審査論文は高く評価され、学会賞(論文賞)を受賞した。
第二の研究テーマである演示用教材の開発では、表計算ソフトウェアを用いた、はりの曲げ剛性最適化プログラムを開発し、リアルタイムで最適設計過程を表示できる教材を開発することに成功した。また、最適化された結果としてのはりを木材で製作し、データロガーを用いて最適化の結果を演示する実験方法も提示することができた。開発した最適設計演示教材を用いて、教員免許更新講習や理科系教員(CST)養成事業において実践し、受講者からの評価を受けた。さらに、日本産業技術教育学会誌において審査論文として発表した。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うちオープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] 教科書にみられる算数・数学と社会生活との関連性に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      松本金矢、左右田睦月、守山紗弥加
    • 雑誌名

      三重大学教育学部研究紀要

      巻: 67 ページ: 353-358

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 芸術プログラムにおける造形活動形式の提案2016

    • 著者名/発表者名
      守山紗弥加、松本金矢、根津知佳子
    • 雑誌名

      三重大学教育学部研究紀要

      巻: 67 ページ: 403-409

    • オープンアクセス
  • [学会発表] 技術・ものづくり教材開発のための PBL 教育モデルの提案2016

    • 著者名/発表者名
      松本金矢、守山紗弥加
    • 学会等名
      第34回日本産業技術教育学会東海支部大会
    • 発表場所
      三重大学(三重県・津市)
    • 年月日
      2016-12-11 – 2016-12-11

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公開日: 2018-01-16  

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