小学生でも学習可能な教育実習型IoTデバイスの創生

打造小学生也能使用的教育实用物联网设备

• 批准号: 21K13656
• 负责人: 高橋 聡
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Tsuruoka National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K13656/
• 关键词: IoT; 先端IT人材育成; 教育デバイス; 教育教材; 人材育成

本研究課題は，学生自ら主体性を持ち，「十分な知識を持った人材」，「製品やサービスを具体化できる人材」の教育モデルの確立を目的とした先端IT人材育成の教育モデル実現に向けた教育実習型IoTデバイスの創生を研究の目的として実施している．交付申請書に記載した研究実施計画では次年度(2022年度)において，Google Blocklyを使用した視覚的プログラミング環境の開発し，初年度に製作した教育実習型IoTデバイスで使用可能にすることである．本研究においてシングルボードコンピュータであるRaspberry pi 3B上に視覚的プログラミング環境を開発・実装し，教育実習型IoTデバイスを実際に動作されることに成功した．しかしながら，小学生高学年(4～6年生)に使用していただき，使用感を検証した結果，教育実習型IoTデバイスを扱う上では特に問題はなかったが，情報端末の操作に不慣れな学生が視覚的プログラミング上でのプログラミングに時間を有することが判明した．そこで本研究ではカメラを組み込み3Dプリンターで作成したアイコンブロックを撮影することで視覚的プログラミング環境に反映されるシステムを新たに構築した．このシステムの構築により，情報端末の操作に不慣れな学生でも教育実習型IoTデバイスを使用してIoTに関して学習することができる環境を本研究で実現可能となった．当該年度の研究成果を，2023年3月1日に開催された令和5年若手研究者発表会において【教育用IoTデバイス教材のためのハード・ソフトウェア実習環境の構築】と【教育実習型IoTデバイスに関するセンサデバイス構造の開発】という題目で発表し社会への発信を行った．また，2023年7月17日に開催されたKOSENFES（大阪）において教育実習型IoTデバイスの展示を行い社会への発信を行った．

本研究的目的是实现尖端IT人才培养的教育模式，旨在为学生建立一种自我导向的“具有足够知识的人才”和“ “能够体现产品和服务的人力资源。”我们研究的目的是创建用于教育培训的物联网设备。资助申请中提出的研究实施计划是在明年（2022年）使用Google Blockly开发可视化编程环境，并使其可与第一年生产的教育培训物联网设备一起使用。在本研究中，我们在单板计算机Raspberry Pi 3B上开发并实现了可视化编程环境，并成功实际操作了教育培训物联网设备。然而，通过对小学生高年级（四年级至六年级）的可用性进行测试，我们发现在操作教育实践型物联网设备时没有特别的问题，但不习惯操作信息终端的学生可能会遇到一些问题。发现视觉上很难用，结果我有时间编程。因此，在这项研究中，我们构建了一个新系统，该系统包含一个摄像头，并对使用 3D 打印机创建的图标块进行拍照，并将其反映在可视化编程环境中。通过构建该系统，本研究可以创造一个环境，即使是不习惯操作信息终端的学生也可以使用教育实用的物联网设备来学习物联网。当年的研究成果在2023年3月1日举行的令和五代青年研究员发表会上发表，演讲题目为“与器件相关的传感器器件结构的开发”，并向社会进行了传达。此外，我们还在2023年7月17日举办的KOSENFES（大阪）上展示了教育培训IoT设备，并向社会进行了交流。

项目成果

IoT人材教育に向けた学習用IoTデバイスの開発

开发用于物联网人力资源教育的学习物联网设备

• 发表时间: 2022
• 作者: Mahichi;F.;Roux;P.W.;Alcantara;L.L.;Dasanayake;R.;Huisingh;D.;Takekawa;D.;五十嵐敦也，安田新，髙橋聡;齋藤龍宏，五十嵐敦也，髙橋聡;五十嵐敦也，安田新，髙橋聡
• 通讯作者: 五十嵐敦也，安田新，髙橋聡

教育用IoTデバイス教材のためのハード・ソフトウェア実習環境の構築

搭建教育物联网设备教材软硬件实训环境

• 发表时间: 2023
• 作者: Mahichi;F.;Roux;P.W.;Alcantara;L.L.;Dasanayake;R.;Huisingh;D.;Takekawa;D.;五十嵐敦也，安田新，髙橋聡;齋藤龍宏，五十嵐敦也，髙橋聡
• 通讯作者: 齋藤龍宏，五十嵐敦也，髙橋聡

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研究地图

教育実習型IoTデバイスに関するセンサデバイス構造の開発

教育实用物联网设备传感器器件结构开发

• 发表时间: 2023
• 作者: Mahichi;F.;Roux;P.W.;Alcantara;L.L.;Dasanayake;R.;Huisingh;D.;Takekawa;D.;五十嵐敦也，安田新，髙橋聡
• 通讯作者: 五十嵐敦也，安田新，髙橋聡