金沢工業大・DMM.com・一般社団法人FAPの3者、「教育用ドローンを用いた教材開発」と「VRゲームコントローラーを題材としたプログラミング教材」を開発

金沢工業大学工学部情報工学科 河並崇 准教授の研究室(専門分野:組込みシステム、IoT)と、合同会社DMM.com、一般社団法人FAP の三者では、2019年度から共同で「未来トップクリエーターの養成を目指すSTEAM教育※に関する研究と教材の開発」を進めている。

プログラミングを中心にSTEAM領域を同時に学ぶことができる教材を目指すもので、2020年度は「教育用ドローンを用いた教材開発」と「VRゲームコントローラーを題材としたプログラミング教材の開発」を行った。

成果は2021年3月18日(木)から20日(土)までオンラインで行われる「情報処理学会第83回全国大会~コロナ新時代の情報処理~」で発表されるほか、将来的には教材としての市販化も目指している。

STEAM教育:未来社会の創り手を目指して、Science(科学)、Technology(技術)、Engineering(工学)、Arts(人文社会・芸術・デザイン)、 Mathematics(数学)を統合的に学ぶ学習手法。

「未来トップクリエーターの養成を目指すSTEAM教育に関する研究と教材の開発」概要

2020年度の取り組み

教育用ドローンを用いた教材開発

教育用ドローン(Ryze Technology Tello EDU).jpg

教育用ドローンを用いた教材開発では、ドローンによるスマート農業を目指し、圃場の自動見守りをテーマとした。

ドローンの飛行コースの設定、ドローンのフィールド基地の開発、ドローンの帰還方法の策定、気象監視、画像処理による熊の検知などを題材とした教材のプラットフォーム開発を行った。

このプラットフォームをベースに今後、具体的な教材開発を行う。

ドローンスタート位置.jpg

2月21日(日)に開催された金沢市主催の「金沢市キッズプログラミングスクール」(主催:金沢市、企画・運営:一般社団法人FAP、協力:金沢工業大学河並研究室、合同会社DMM.com、他)においては、このドローン教材の中の、「ドローンの飛行コースの設定」部分を切り出し、小学生向けにドローンの専用コントローラをプログラミングによって開発できる教材として公開し、小学生が体験。

専用コントローラは教育用コンピュータで micro:bit を用いている。

金沢工業大学で開発したオリジナル命令(ブロックプログラミング用のブロック)を用いて、容易に開発することが可能。

今後は本教材を活用しての「ドローンコンテスト」の開催に結びつけたいと考えているという。

VRゲームコントローラーを題材としたプログラミング教材

VRゲームコントローラーを題材としたプログラミング教材では、VRは注目度が高いものの、プログラミング初学者には敷居が高いという問題があった。

そこで、教育用コンピュータで micro:bit をVRコントローラとして用い、VRコントローラを自らプログラミングすることで、ゲームを進められる仕組みを考案。

今回扱うVRゲームは、金沢工業大学オリジナルの弓による的宛てゲームです。ゲーム開始時は弓をつがえることもできないが、チュートリアルを進めることにより、「弓をつがえる → 弓を放つ → 弓の強さを変える」というようにコントローラの改良を行うストーリーになっている。

最終的には micro:bit 間の電波強度を用い、実際の弓のように引く量によって強さが変わる教材となっている。

今後は、DMM VR lab(合同会社DMM.com テクノロジー本部VR研究室)が提供するDMM VR Connect等を用いた開発を行う予定。

成果発表について

本年度の成果は情報処理学会第83回全国大会にて発表される。

3月18日(木) 12:40〜15:10 学生セッション[2ZF会場]システム設計・教材開発(2)

2ZF-04「ドローンによる見回り自動化を題材としたSTEM教材プラットフォームの開発」

発表者:望月大輝、山内絢心、山崎晃平(金沢工大)、浅岡正教(FAP)、河西紀明(DMM.com)、河並 崇(金沢工大)

3月19日(金)12:40〜15:10 学生セッション[5ZG会場]プログラミング教育(2)

5ZG-06「VRゲームコントローラーを題材としたプログラミング教育教材」

発表者:石井敬太、尾上楓真(金沢工大)、浅岡正教(FAP)、河西紀明(DMM.com)、河並 崇(金沢工大)


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埼玉県出身。2018年12月からほぼ毎日EdTech Mediaの記事を更新しています。 EdTech Mediaのほかに、教育業界専門の転職サイト「Education Career」を運営している株式会社ファンオブライフのマーケティング担当です。