教養教育としての人工知能教育

人工智能教育作为文科教育

• 批准号: 21K02953
• 负责人: 西脇 洋一
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Azabu University (2022)Saitama Medical University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K02953/
• 关键词: 人工知能教育; データサイエンス教育; ICT教材; 能動的学習; 仮想現実

本研究は理工系・人文系を問わず広く受講される大学教養科目において、プログラミング学習を行わずに、人工知能はどのような原理で動作するのか、人工知能は何が得意で何が不得意なのか、人工知能をどのように活用していけばよいのか、といった人工知能の基礎を理解するための教育法の確立を目指しています。そのために、パソコンやタブレットなどの情報通信技術（ICT）機器を用いて学習できる２次元・３次元表現技術を活用した教育用コンテンツ・動画などの教材開発を行います。また、それらの教材開発の手法を人工知能教育にとどまらず、近年重要性を増しているデータサイエンス教育、さらに広く科学教育全般に適用できるように一般化することも目指します。研究初年度には人工知能の基礎について学習するための教材を開発しました。それに引き続き、本研究期間では以下の研究開発を行いました。１）ビデオカメラやスマートフォンで撮影した動画の画像解析を用いた科学実験教材を開発しました。学生が興味を持ちやすい自然現象や実験の様子を動画撮影して、コマ送りした画像を解析し、定量化することにより科学的理解を深めます。２）３Dプリンタを用いて作成した物体を用いた科学教材の開発を行いました。そのための３次元データの作成、および実体化したモデルを活用して科学的理解を深める教育手法の検討を進めています。また、その３次元データ作成の過程を教材化することも行っています。

这项研究是一门大学文科课程，被科学、工程和人文学科的学生广泛选修，旨在解释人工智能如何工作、人工智能使用什么原理以及它擅长什么和不擅长什么，我们的目标是建立一种教育方法来了解人工智能的基础知识，例如它是否真实以及如何利用它。为此，我们将开发利用2D和3D表达技术的教育内容和视频等教材，可以使用计算机和平板电脑等信息和通信技术（ICT）设备进行学习。我们还旨在将这些教材开发方法推广起来，使其不仅可以应用于人工智能教育，还可以应用于近年来变得越来越重要的数据科学教育，乃至整个科学教育。在研究的第一年，我们开发了学习人工智能基础知识的教材。在此基础上，我们在本次研究期间进行了以下研究和开发。 1) 我们利用摄像机和智能手机拍摄的视频进行图像分析，开发了科学实验教材。我们录制学生可能感兴趣的自然现象和实验的视频，并通过分析和量化逐帧图像来加深他们的科学理解。 2) 我们使用 3D 打印机创建的物体开发了科学教材。为此，我们正在创建 3D 数据，并考虑利用物化模型来加深科学理解的教育方法。我们还将创建 3D 数据的过程制作成教育材料。