Development of social implementation education using digital fabrication and visualization of its retrospective process

利用数字制造及其回顾过程可视化发展社会实施教育

基本信息

批准号：
21K02914
负责人：
松原裕之
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Fukuoka Institute of Technology
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

项目摘要

本研究の目的は、デジタルファブリケーション機器を活用して、限定された設備の環境下でモノづくりにおける社会実装教育の開発プロセスを体験できる教材を開発することである。社会実装教育を深化させる手法の構築と体系化に取り組み、開発プロジェクトの振り返りプロセスから言語化された所見を元に、現状維持、問題点、課題、等の分類で管理要因の状況や欠落を可視化する。また開発プロジェクトの良否を所見の記述から推定する。2022年度のアプローチは、得られた所見からプロジェクト活動の問題点やリスク要因を機械学習等で自動抽出するために、安全工学の4M要因に着目した。まず、熟練者による手作業で所見を4M要因のMan（人的要因）、Machine（設備的要因）、Media（作業的要因）、Management（管理的要因）のタグ付けしたものを準備した。次に、所見を形態素解析し、得られた４種類の品詞（名詞、動詞、形容詞、形容動詞）の原型をベースにバギングベースのアンサンブル学習アルゴリズムに適用した。最後に、そのパラメータ調整と性能評価のアイディアにまとめ、研究会においてその有効性を議論した。2022年度中にパラメータ調整と性能評価は完了しなかったため、2023年度にも引き続き、実装して評価する。本研究の2022年度の取り組みや得られた知見、デジタルファブリケーション機器を活用して試作したIoT機器、技術者倫理教育における仮想事例によるプロジェクト活動の振り返りの所見の一分析などは、査読付論文１件、学会発表３件、にまとめた。

本研究的目的是利用数字制造设备开发教材，让学生在设备有限的环境中体验制造业社会实施教育的发展过程。我们致力于构建和系统化深化社会实践教育的方法，并根据开发项目审查过程中的口头发现，将其分类为现状、问题、挑战等，从而可视化管理因素的现状和疏漏。开发项目的质量也可以根据调查结果的描述进行评估。 2022 年方法侧重于安全工程的 4M 因素，以便从使用机器学习获得的结果中自动提取项目活动中的问题和风险因素。首先，由专家手动对结果进行Man（人为因素）、Machine（设备因素）、Media（工作因素）、Management（管理因素）4M因素标记。接下来，对研究结果进行形态学分析，并将获得的四种词性（名词、动词、形容词和形容词动词）的原型应用于基于 bagging 的集成学习算法。最后，我们总结了参数调整和性能评估的思路，并在研究组中讨论了它们的有效性。由于2022财年尚未完成参数调整和绩效评估，2023财年将继续实施和评估。这项研究在 2022 年所做的努力、获得的结果、使用数字制造设备原型化的物联网设备，以及对工程师道德教育中使用虚拟案例的项目活动审查结果的分析，均包含在同行评审论文 1 中。结果被总结为3篇论文和3次学术会议报告。