マイコンキットを活用したチームによるオリジナル装置の製作

マイコンキットを活用した
チームによるオリジナル装置の製作

Production of original equipment using a microcomputer kit

マイコンキットを活用したチームによる
オリジナル装置の製作とは？

機械・電気電子工学科３年生を対象とし、チーム毎に社会的背景を考え、
仕様を策定しマイコンやセンサーを組み合わせて装置を開発する授業を実施しました。

これまでの
学生実験課題

受け身になりがち
手順書に沿って行えば良い
主体的に行いにくい
そもそも面白くない・興味が持てない
座学の知識を活かす場面が少ない

プログラミング実践を通して知識を確実なものとし、
課題に主体的に取り組む態度を育む

本教育実践の構成

プログラミングの
知識

＋

社会課題の
認識

＋

プレゼンテーション
スキル

＝

つながる学び

実際に動くモノのプログラミングを実施

興味をもって座学の知識を復習できるカリキュラム

開発する装置の社会的背景の考察

社会的な課題につながる学びを理解する

プレゼンテーション

コミュニケーションスキルの向上

主体的に取り組む経験

以後の授業にも積極的に取り組む意識が高まる

学生主体の教育実践

第１週指示書学生チーム活動：各種センサー類の実習

ライブラリのインストール
動作確認：LED 点滅、ブザーの鳴動
サンプルコードを理解し動作を確認
サンプルコードを改変して動作の変化を観察
部品・センサーを3種類以上組み合わ組み合わせて動作、回路を決定
製作した回路の動作説明・ソースコード、回路写真の提出

第1週質問受付

第２週指示書学生チーム活動：各種センサー類を組み合わせた実習

第1週質問回答

サンプルコードを理解し動作を確認
サンプルコードを改変して動作の変化を観察
部品・センサーを4種類以上組み合わ組み合わせて動作、回路を決定
製作した回路の動作説明・ソースコード、回路写真の提出

第2週質問受付

第３週指示書学生チーム活動：開発する装置の社会的背景の考察と仕様策定

第2週質問回答

「装置の利用シーン」を具体的に想定する
「5つ以上」の部品およびセンサーを組み合わせる
「表示器」および「シリアルモニタ」にセンサーの値をわかりやすく表示
「1時間以上」
安定して動作する ※オーバーフローしない動作
「使い方」を決定する

第3週質問受付

第４週指示書学生チーム活動：オリジナル装置の試作と開発（装置組み立て・プログラミング）

<製作時の留意点>

班内で十分なコミュニケーションをとる
積極的に班に貢献する
適宜、Web サイトを検索して背景を調べてもよい
仕様等(表1参照)を報告書(実験 3 報告書_第 3 週.docx)に記載する

第５週指示書学生チーム活動：装置の改善とプレゼンテーションの準備・装置の簡易デモ

進捗の確認および質疑
オリジナル装置の製作
オリジナル装置発表会の準備

本教育実践のスケジュール

第１週: 各種センサー類の実習

第２週: 各種センサー類を組み合わせた実習

第３週: 開発する装置の社会的背景の考察と仕様策定

第４週: オリジナル装置の試作と開発（装置組み立て・プログラミング）

第５週: 装置の改善とプレゼンテーションの準備・装置の簡易デモ

第６週: プレゼンテーション（発表５分・質疑応答３分）

マイコンキット

チーム活動

参加学生の振り返り

マイコンは様々なことに広く利用することができ、学生に発想を与える素晴らしいきっかけになると思った。
はじめて実際に動くモノのプログラミングを行うことで、興味をもって座学の知識を復習するモチベーションが高まった。
主体的に取り組む経験を積むことで、以後の授業にも積極的に取り組む意識が高まった。
チーム内でそれぞれ得意な分野を担当するが新鮮だった。自宅でもマイコンキットを使ってもっと勉強したいと思った。

教育効果

班員と連携して実施できましたか32人回答

実験はあなたにとって有意義なものになりましたか32人回答

活動の展開

今の時代に合わせた最新のマイコンデバイスを活用した授業に移行したい！
既に配備されている測定機器や３Dプリンタを最大限に活用できる授業案を考えたい！
実際に社会に出て課題を見つけて解決する授業を構成したい！

島根大学島根大学教育センター

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