マイコン制御を通して情報系学生が電気実験の必要性を理解する実験教材の開発

信息科学专业学生通过微机控制了解电学实验必要性的实验教材开发

• 批准号: 26919012
• 负责人: 谷口 亜紀子
• 金额: $ 0.19万
• 依托单位: Tsuyama National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-26919012/
• 关键词: マイコン制御; 教材開発

津山工業高等専門学校・情報工学科学生の多くはソフトウェアに関する実験には興味があり理解度も高い。その反面、電気・電子回路のようなハードウェアを伴う実験に対して苦手意識を持っている学生が多く見られる。卒業後にソフトウェア・ハードウェア両方の知識を必要とする開発現場に配属される学生も多く、早いうちに苦手意識を払拭する必要があると考えた。そのためにソフトウェア制御による柔軟性及び操作性の向上を通して学生に興味や達成感を持たせ、かつ苦手意識を払拭する実験教材を開発する必要があった。本研究では以下のことを行った。1. 現行実験の所要時間及び学生の理解度調査3年時に実施している「双安定マルチバイブレータの製作」実験を本研究の対象実験とし、実験時の所要時間を調査した。また実験終了後の学生に対し、理解度のアンケートを実施した。2. 実験教材の開発実験への対応として発振器とマイコンの置き換え対応を進めた。発振器の動作をマイコンで制御できたことにより、置き換えが可能と判断した。予備実験の準備のため、プログラム学習資料・制御プログラムのサンプル等を用いた教材を作成した。3. 予備実験の実施上記実験教材を用いて、5人の学生を対象に予備実験を行った。所要時間は2時間であった。実験終了後には1で行った理解度調査と同様のアンケートを実施した。4. 現行実験と予備実験を用いた比較と検討1と3で実施したアンケート結果及び所要時間を用いて、本研究で開発した教材を実際の実験へ反映するための検討を行った。環境や授業時間等を考え現時点で実験へ反映することは難しいが、論文や発表等により情報を拡散することは可能であるため、H27年度中に論文投稿と発表を予定している。

Tsuyama技术学院信息工程科学的许多学生对软件实验感兴趣，并且具有很高的了解。另一方面，许多学生并不擅长涉及硬件（例如电路和电子电路）的实验。毕业后，许多学生被分配到需要软件和硬件知识的开发网站，我们认为有必要尽快消除他们的弱点。为此，有必要开发实验性的教材，通过通过软件控制提高灵活性和可操作性，这将使学生具有兴趣和成就感，这将消除学生的不适感。在这项研究中，进行了以下操作：1。对当前实验和学生理解的研究：在第三年进行的“ Bistable Multivibrator的制造”是本研究的主题实验，并且研究了实验所需的持续时间。此外，在实验完成后，向学生进行了问卷调查。 2。开发实验教材为响应实验的发展，我们一直在努力取代振荡器和微型计算机。确定振荡器的操作可以由微型计算机控制，并且可以更换。为了准备初步实验，使用程序学习材料和样本控制程序创建了教材。 3。使用上述实验教材实施初步实验，对五名学生进行了初步实验。旅程花了2个小时。实验完成后，进行了类似于1中的理解调查的调查。 4。使用当前实验和初步实验和检查检查结果和考试1和3所需的时间进行比较，用于反映本研究中开发的教材中的实际实验。考虑到环境，上课时间等，此时很难在实验中反映出来，但是由于可以通过论文和演示文稿传播信息，因此我们计划在2015年内提交和介绍论文。