Educational technology for collaboration between computer programming and integrated circuit design

计算机编程和集成电路设计之间协作的教育技术

• 批准号: 22K02909
• 负责人: 石川 洋平
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Ariake National College 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: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K02909/
• 关键词: サーキットデザイン教育; 半導体・集積回路; 集積回路設計CAD; プログラミング教育; メタバース; eスポーツ; ミクロなものづくり; 電子回路; 集積回路; ミニマルファブ

日本は電子立国として革新的技術であるトランジスタを活かした産業で経済発展を遂げてきた。しかし、ハードウエアを教えることが難しくソフトウエアが中心となってしまったため、コピー不可で高付加価値の超集積化トランジスタものづくりが国内で衰退している。本研究では「サーキットデザイン教育というキーワードをプログラミング教育と同様に初等中等・高等教育で共通言語的でシームレスなカリキュラムとして構築・評価すること」を目的とする。オーダーメードのミクロなものづくりの過程で、プログラミングを「目的」ではなく「手段」として再定義し、匠の技術や歴史を教育工学の活力に育てることが狙いである。本研究では次の3つを念頭に実施する。（１）サーキットデザイン教育の環境構築（２）サーキットデザインCADを意識したプログラミング教育（３）オーダーメードでミクロなものづくり体験の提供本年度の実績は、半導体・集積回路の「レイアウト設計技術」に着目して、１．紙ベース教材 ２．メタバース・eスポーツ教材 ３．本物の集積回路設計CADを用いた教材を準備し、高専（教職員研修を含む）および、小中学校での実践教育を行ったことである。その他、地元自治体と連携して半導体・集積回路関連企業とeスポーツ関連企業の協力のもと、学内外に交流拠点を作り、科学コミュニケーションの推進も同時に行うことができたことである。本研究に関連する学外発表は「回路技術」「回路教育」「産学官民連携」に関して9件、特許申請1件を行った。※「サーキットデザイン教育」とは半導体・集積回路技術の多世代・早期教育手法の総称として研究代表者の石川が定義した言葉である。

作为电子国家，日本通过利用晶体管创新技术的产业实现了经济发展。但由于硬件难教、软件成为主要焦点，无法复制、附加值高的超集成晶体管的制造在日本已经衰落。这项研究的目的是“构建和评估关键字电路设计教育，作为小学、中学和高等教育的通用语言和无缝课程，类似于编程教育。”目的是通过定制化、微制造的过程，将编程重新定义为“手段”而非“目的”，将工艺和历史培育成教育技术的活力。本研究将围绕以下三点展开。 (1) 创造电路设计教育环境 (2) 具有电路设计CAD意识的编程教育 (3) 提供定制的微制造经验 今年的成果集中在半导体和集成电路的“布局设计技术”1。 。纸质教材2.元宇宙/电竞教材3.我们使用真实的集成电路设计CAD编写教材，并在技工学院（包括教师培训）和中小学进行实践教育。此外，我们还与当地政府合作，与半导体/集成电路相关公司和电子竞技相关公司合作，在校内外建立交流中心，同时促进科学交流。与这项研究相关的“电路技术”、“电路教育”和“产学研公私合作”的外部演示有九个，并提交了一项专利申请。 *“电路设计教育”是首席研究员石川定义的术语，是半导体和集成电路技术的多代早期教育方法的总称。

项目成果

電気回路設計学習のための設計学に基づく思考モデルの構築

构建基于设计科学的学习电路设计思维模型

• 发表时间: 2023
• 期刊: 日本産業技術教育学会九州支部論文集
• 作者: 石橋直;石川洋平;森山潤
• 通讯作者: 森山潤

”しなやか”なつながりを目指して-有明高専産学連携マッチングラボ-

以“灵活”连接为目标 - 有明工业大学产学合作对接实验室 -

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐藤三郎;太田順一郎;野口卓朗;城門寿美子;石川洋平;児玉 侑也，森 幹男;石川洋平
• 通讯作者: 石川洋平

微小位相差計測回路におけるトランスコンダクタンスの検討

微小相位差测量电路跨导的研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Yohei Ishikawa;Iori Morishita;Kosei Kunizaki;Kazuki Kondo;Yuki Oshio;Takayuki Horita;Takuro Noguchi;Akio Shimizu and Sumio Fukai;清水暁生，野口卓朗，石川洋平，深井澄夫;Akio Shimizu,Takuro Noguchi,Yohei Ishikawa,Sumio Fukai;近藤 瑞軌，田中 陸斗，木本 晃，深井 澄夫;佐々木優希，麻生大聖，野口卓朗，清水暁生，石川洋平，深井澄夫
• 通讯作者: 佐々木優希，麻生大聖，野口卓朗，清水暁生，石川洋平，深井澄夫

統合設計技術者育成をテーマとした電界強度センシングシステムに関する研究

以培养集成设计工程师为主题的电场强度传感系统研究

• 发表时间: 2023
• 作者: 礒村直矢;山科智裕;清水暁生;石川洋平;野口卓朗
• 通讯作者: 野口卓朗

統合設計教育における表面電位センサの開発

集成设计教育中表面电位传感器的开发

• 发表时间: 2023
• 作者: 山科智裕;磯村直矢;清水暁生;石川洋平;野口卓朗
• 通讯作者: 野口卓朗