学部向け計算科学教育におけるニーズ型教材の開発

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26560084
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 岩崎 宏 金沢大学, 数物科学系, 准教授 (30242514)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石井 史之 金沢大学, 数物科学系, 准教授 (20432122)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 学部向け / 計算科学教育 / 教育教材開発 / シーズ型

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、大学学部向けの計算科学教育用の教材開発を行うものである。3年間で、従来の数値計算や計算機技術から出発するシーズ(seeds)型計算科学教育ではなく、計算科学の必要性から出発するニーズ(needs)型計算科学教育の開発を行い、新しい計算科学教育の体系化に向けた検証を行う。そのため、27年度の研究目標は初年度に引き続き、パイロットプログラムとして幾つかのトピックスに限定したモデル教材のコンテンツを作成することである。
実績はとしては予定より遅れている。「エネルギー固有値問題」「ブラウン運動」などのコンテンツは依然作成中である。作成の上で、(1) 双方向性をコンテンツにどう組み込むか、(2) コンテンツ毎の難易度が大きくばらついていること、が作成の上で困難となっている。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

(1) 双方向性をコンテンツにどう組み込めないでいる。これは主にアプリケーションの選択という技術的な問題である。
(2) コンテンツ毎の難易度が大きくばらついていること、例えば、「ブラウン運動」はサイコロを振る、エクセルを操作するといった、高校生でも参加できる内容であるが、「エネルギー固有値」は量子力学の題材であり、使用するシーズも拡散方程式の解法と全体に難度が高い。その差が大きく統一感の書いた教材になっているのが問題である。

Strategy for Future Research Activity

現状では、講義の様子をビデオにとった教材という双方向性を欠いたものを作成するしかなく、また、難度や演習対座学の比に偏りがある、統一感がないパッケージ群しか作れない。しかし、それらを「たたき台」として、作成における問題点を洗い出すことを今後の研究目的とする。

Causes of Carryover

コンテンツ作成に時間がかかっており、カメラの購入や学会の発表も後回しになってしまった。今年出来たのは、学生に調査のために幾つかの学会に出席させたことだけである。

Expenditure Plan for Carryover Budget

5月にインドネシアで行われる計算科学の国際会議(ISCS)に参加する予定である。学部における計算科学教育について同じ計算科学の大学院教育をしているバンドン工科大学との討論を行う予定である。