ロボティクス技術者育成を目的とした低学年時からの興味喚起教材に関する研究

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H00850
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: 1200:Educational technology-related
• Research Institution: Tsuyama National College of Technology
• Principal Investigator: KUBOTA AYAKA 津山工業高等専門学校, 技術部, 技術職員
• Project Period (FY): 2020-04-01 –
• Keywords: 興味喚起教材 / ロボティクス技術者育成 / 高専教育 / 学習支援 / 制御学習 / RC回路 / RL回路 / スマートデバイス

Outline of Final Research Achievements

本研究では、学生へ制御に対する興味を抱かせることを目的として、制御学習において必要不可欠な知識の一つである一次遅れ系に関する教材を開発した。具体的には、一次遅れ系の代表的なモデルであるRC(抵抗－コンデンサ)回路及びRL(抵抗－コイル)回路におけるステップ応答の電圧計測を行う教材である。この教材を用いて学生に実習を行い、制御に対する意識の変化のアンケート調査を行った。調査結果より、開発した教材が一次遅れ系の理解を深めるのに役に立ったと全員が回答していた。しかし、制御工学へのつながりに関しては、持てた学生もいたが持てなかった学生もいた。したがって、学習支援システムに対する工夫が必要だといえる。

Free Research Field

メカトロニクス教育学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

一次遅れ系を観測するためにRC回路・RL回路の電圧測定を行う実験装置は既に存在する。しかし、スマートデバイスと連携させて自動で計測結果をグラフ化できる教材は販売されていない。さらに、単元理解だけでなく制御学習へのつながりに重点を置いた学習支援システムはあまり例がないため、新奇といえる。今回の学習支援システムにより制御に興味を抱いた学生が、社会でロボティクス技術者として幅広く活躍し、技術革新へ大きく貢献することが期待できる。