ロボット工房における理科教育・工業教育

(1)

ı

ıĨĝĠCKøäéĈxRĳCeR

Science and Engineering Education at ROBO WORKS

* ( % 2

,* 3&1 +

Hiroyuki Okada, Aiko Atuanya, Takashi Omori Yasushi Fukuda and Makoto Mizuno

ŬñÜãòãǗŒňĒÖQS\nãƄ194-8610 ŅǘųűõŬñãÓ 6-1-1 Department of Intelligent Mechanical Systems,Tamagawa University

Keywords: Problem Based Learning, education, robot, science

1. !04/'#.

ãƣƥíİ,Mv|g@;Ʃ:ŸŇ ƹŴ{æƬ{ƻ,PDLv@ơ;ǋįƦěŞ @ÍǬƷŜÔħŊ'Ë/30ú2(°*I` Y&æǈŹ)įƦgxMtn'%ß3" Problem Based Learning(PBL) -ÍǬƷŜÔ,ħ Ŋ,¡ǐŹ)¿;ƚ4'%*ŔƓ,ŮƕÜ ã*%ĺ¾%ũ*BouI,b|c |_Üã¸ãǗ*%-Ü¹,ħŊ@PBL Ô* ƆƬƩ:ã/' Ǫ*%Ü)į Ʀµņ@Ħ'%< PBL ,źŏ'<ìMv|g&,ħŊ8ƩŸŹ ãƣ,ǐ-ǊúÕžã²''7*òãǗ&ã /¶Œ7ķŽ&)ĳ¢ãů*'"%,ë¢įƦ '%Ǖ%<'Ƥ:=<

2. !" PBL

ŒňĒÖQS\nãƄ&-ùĖ20úü9;ãƄƄ ź'%PBL(Problem Based Learning) gxRFL^ @ƺƢǱÑǵǲłƄź-1 UoSX|: ǸUoSX|*Ť"%ƺƢ=~Ƙů:Ƙ ů3&,Mv|g*9"%ŻƧxj[^*Ǡ <gxRFL^,ƹŴƍŇ:ƱŸƮ3&Ʃ Ñ Ñ 1 PBL gg x R F L ^^ , Ŏ á

(2)

©!&Ƭ,ÍǬ@ƷŜ<ǒƇ@Ǎ% ÍǬƷŜ²Z|ny|Lu|YQ[ggw Vz\|Qsz²OmraN|Qsz²)( ƀ*¨%čƳ'=<Ĝƭƥ'%,ǟ²@ Ʀ%<7,&<PBL gxRFL^&-Gw L^xaLSŒňòãĒÖƄã)(û©ǚ ,Żǁ@Ɯǧ<7,&;ş¶,&æǈ Ź&øûŻǁ@Ċ<'@źŹ'%< ,ş¶-Ǐ}Î,Ol &-)ƌĹǟ8Ú 4)(,ǝŀĻ@Ű%Ƭ 'ÇĹ*ş ¶Ėņ@Ú4ǯãƣDhz^ÜãƂ)(ã ¦Dhz^&ŸƮ<'¤*xjI[g)(ã Û,Oz\S^0,½´@ƊŋŹ*ĩǐ%< ǜǵ*PBL gxRFL^ A ,QtcS,}Ǘ@ ſPBL gxRFL^ A -¢ã%ß6%,U oSX|*ï<7,&ć*Ɲxj[^g xRFL^,ë¢'%Ƣ$:=<ħŊ-Ǐ}Î,ǶOlǱ100 ©ǲ'ÇĹǟ,ƾÛæĵ ©&Æƹ30Î*£%½´<'¼¯&< ƾÛæĵ©-ïƥÅƩ,ƯǛ*ǐ6< xj[^òę*÷Ǯ%<įÌ,Ĥë@À< '&< 3QtcS,ũČ'%gwVz\|Qsz @ǙƵ%<Ʃ:,gxRFL^@ōēƺ ƹ®ƻ,ÅŘǥ*%gwVz\|Q szÉÐ,ƻ@fC|_c[L<ƚ4 @"%< ŒňĒÖQS\nãƄ&,PBL æĵ: 4 úƛ !ùĖ24úü:-ĳ)Řǥ0'ǐ5 =3&-öĿƥ ï<ǖğƄź&< PBL gxRFL^@ĳ¢ã, 1 UoSX|* %čƄź'£įÌǠ?<ãƄőĲŹ)I uKrtn0'ĭƟ< 3ĉńÇŎ2 UoSX|ǡ-ǖğƄź*) < }ƫŹ*Ƹ?=<Problem Based Learning @,9 )4 Řǥ*ĢāŶ)" PBL , ĔÊ$&įƦ@Ƥ%<

ǵǲŊ)(ƛǯǇ@ư 6*'*" %4<' Řǥ, Practice Based Learning Ƕǲ"% !*Ø*Ă<,&=@Ʒ Ŝ%Řǥ,Problem Based Learning ǷǲìQS\n&-)íƲǨ)QS\n @Ʋİ&<6,gxRFL^*ŝ"%Ƭ Ƨ²@ǭ Project Based Learning

Ǹǲ&7<9 *";7,@ <'@źŹ' Product Based Learning

3. TRCP

xj[^òę-Ŭñxj[^ZqwzRgxRF L^ǱTRCP: Tamagawa Robot Challenge Project ǲ, ş¶ġŧ'%,ą±@ņ%< TRCP -ŬñãÓ*<ŮƄįƦ@ũ*xj[ ^@Ǎ%ǐ<6,£ãÓŹ)gxRFL ^&;ŬñÜã&,xj[^żƋ,Ėņ@Ŭ ñãÓ,įƦŭ×*îǞãů{ůĈ,ŮƕƄ ź0,ƪÊ@%áǔ,ƩŹ)ãƣĔ ŕ@Ā¨'&ǰįƦµņ@æŭ9 ' <ş¶&<\|l-#;}#- x j[^ƎĜ0,¨×Ĭī*9<şŸ)ãůş¶ ,æŭ7 }#-,¡*< xj[^@ ǬŃ'Ĕŕ@Ā¨ãƣįŃ,ǞŸ& < TRCP -òãǗǱxj[^òęǲ* &) ƨƄãżƋĚŻƧxj[^żƋUzX|ãƭż ƋĚK-16}ǅįƦżƋUzX|,¤ÇgxRFL ^'%ŸǇ,&7æǈ,×'% ǙƳ)ą±@xj[^òęĠ"%<

4.

xj[^òę&-òãǗÜãǣòãżƋƄ', ¤ÇgxRFL^'%xj[^,ÒǦŹ)Ǝ Ĝ&<xjI[g0,½´@Pk|^% <

(3)

3ß6*xj[^òęƺƢ=2006ú :2007ú*% SONY Ʊ, AIBO @"P [I|u|M*ĥĘ¨×<1%,Z| nÇb|_EFB@Ű<6ƼÆ&-Wf^EFB,·Ǆ*)<ŬñÜãZ|n-« ½´,2006ú9;ĶłÜ@·!ĞŵÜ 0,¨×Ő@ǎƝ%ūĊ '>2008ú*)"% SONY AIBO ,ǞŸ @Ŗ<' ĕ@À%xjI[gàÌ &- AIBO P[I|u|M,¿;86@Ŝ6 &ė-èþ¦&,Ŏ)P|dS@ƎĜ ăÿ&Ǝ xjI[gǺi|nu|M0,½Ę@ źĤĳ)xj[^,ǞŸ@ß6Ǻi| nu|M&-ƩŲ)b|_EFB@<6 AIBO u|M'-Ŷ);b|_EFB'Wf^E FB,Ĵ,·Ǆ')< Ǻi|nu|M&7ė-ē~,ÞĖƠ@Ħ ŵÜ*%2008ú ·2009úŦ · 2010ú ·'«¨×: 3 úǎƝ&ƮĄÂ*~ "PBL gxRFL^&- 1 úœ9;xj[^ Ʊ@Ǎ%Ŏ)Ĝƭ8Ŵ²OmraN| QszƧ²@ǉ*#<'@źŹ'%< PBL gxRFL^*«ŀŘǥ:½´ãů-xjI[gǺi|nu|M&ŵÜ*¨× ·Z|n,Ƴ)ozc|'%Ʀ"% < &-Ǻi|nu|M,ƎĜ,Ŏá@ƒ»* ƙ< xjI[gǺi|nǱǺi|nu|Mǲ-x jI[g,u|M,}#'%æĵ=Ķ÷ů ş&ǟ@Ĭī<ƩĆxj[^*9<ƎĜ@Ǎ %'OmraN|Qsz):9;ą *ƍ#@Ƭ æŰŹ)xj[^,æŭ@źĤ ƎĜ&<Ǻi|nu|M-#,¤ Ǎ,XSL'==,Z|nŪƩ*ƺå< H|gzZqwzR]pZqwzRfAD` vƎĜ:ōĖ=< ¤ǍXSL-\LaIvOm[\C|ë o|uzMuS^)(&ºǂ@Ǚ+~&řú Ŏ)Ƶŧ&ǩü,ǰXSL*Ùļ=< =-Ĝƭ,ǐŗ'XSL,ǩĸü@Ǖª*®ċ <6&<3ƎĜ*%·Į-» Ɨ*ƾǬ,Ė³{ÝĮ &Ŝ3<,&-) *Ħ<9 )ŎƵŧ:Ĩŧ=<' *)"%;ƗƔ*xj[^Ĝƭ@Ǝ ,&-)ŭæ,èþ& ' æŰđ@ǙƵ ƎĜ&<'?<3¶,ǫđ{ ä£đ73ƻ,êǃ')<6ƎĜ-ÕłŹ *}Ÿ·Ǆ&;§ƼƬ-ţŧ,êǃ')< Ñ Ñ 2 xx j [ ^ ò ę , Ŏ á

(4)

xj[^',ƩŨ)OmraN|Qsz BguN|QszĎÈ&< ĜƭŹ*ĳ*ĥĘ%< U[^B[g*Ĺǟ@%) ƶçƴ%%Ō æŰŹ)Ĺǟ&¶< =:,ƻÕŦ@ť##v|v~,XS L@}Ÿ·Ǆ&Žæ*æƬ&<xj[^-ŭ Ĺŧ&ǞŸ=%<èþŰxj[^'%-w hvǰ'>*<'Ƥ:=,ƎĜ& ƃ)ĖƠ@6<',&<xj[^- ƀ,a|T*ê<}#,Ɛ')<ÁƧđ7 <' ĔÊ&Ǻi|nu|M-òŻƧ, ǙƳ)\|l,}#@ŭ%<'Ƹ< &-¤ǍXSL,}#&<Robot

Inspection and Poster Session (RIPS) @ƙ< RIPS -1%,ƎĜ,«6*Ƭ?=<XSL& ;xj[^'Z|n,ozc|@,Z|n *ƙ<źŹ&Ƭ ÇĹ*xj[^v| v,ÕŦ*ǕÆä£đ@ģ"%<@é¬ Ï*ſ®ǢĹǟ-7 ©ǟ&«6, 2 ©&x j[^-Ʃ:Ʃóƙ@ƬƞĐŖjXz ľµ&<'@ſ ĀƝZ|nu|Y|Z|n,ƙ@gw Vz\|Qsz,Z|nu|Y|ǔ:, ǆÍ*ď<QA ,Ĺǟ 5 ©ǟ<gwVz \|Qsz8ǆÍ*ê<ďê7Ĩŧ,êǃ*) ;,Z|n,u|Y*9<ĝƁ&ĊŧŜ3 < RIPS -ƎĜ'%-ƒ»)XSL x j[^,ä£đ@ŷ?=×Æǡ,ƎĜ*-½´&)'*)<,&ǙƳ)XSL&< Ñ3 *2010úŵÜǱQzJk|vǲ&, RIPS XSL,Ŏá@ſ Ñ 3 RIPS , Ŏ á

5.

xj[^òę-»*ãƭżƋ*'(3:ø ûêǃ0,7,$;įƦ,ǬŃ')<ĵ ƺ&<,òę@ġŧ*ŵŹ)xj[^ Ĝƭ,ƎĜ&< xjI[g*ĥĘ< Ŭñxj[^ZqwzRgxRFL^8PBL gxRFL^æĵ=%<xjI[gP[ I|BDju|M&-2005ú:ŵÜ,÷ǎ *2008ú:ĳ*½ĘxjI[g @i| nu|M&-y|v_ZqzeHz,ý@ūĊ xj[^-Łń,ė,ůş*?;,ŢǓ ¥&<'ÇĹ*á!,ƪÊ@.# Ĕŕ@%<įŃ'%Ü)ÁƧđ@ƅ6 %<xj[^òę&-ãů!,xj[^ *Ǡ?;' Śģ!@Ʀ%:*,Ǡ ?;@ ƴ<{Ǒ/{¶: <{ ŮƷ<{ƺƹ<0'ŘǥŹ*Ţ6Ɯņ' %Łń,Ķł,ƄãĜƭ@Ġ Ń@ƦĖ< òãįƦQS\n,ōƑ@źĤ%<,ź Ź,6xj[^òę&-łã,ƈ,xj[ ^ş¶,Š@ǐ,Š,×*żƋĚ{ Üã,xj[^*#%,Żǁ{Ĝƭ@Ī< %9;whv,ǰxj[^ş¶@æǈ Ɯņ'%Üã&,xj[^įƦŞ,ǞŸã Ó&,9;ǰZqwzR,ǌś:*-xj [^&á!,Ĕŕ@Ā¨įŃ@ǞŸ%

(5)

- $ )

1 ǲðűšÜŉǤÄǹxjI[gǺi|n -'xj[^,¤â@źĤ% - òŻƧã ƿıƽ25ô 2 Ã 229 ǳ 236(2010) 2 ǲ Attamimi, M., Mizutani, A., Nakamura,T., Sugiura,

K., Nagai, T., Iwahashi, N., Okada, H., Omori,

T.;Learning novel objects using out-of-vocabulary word segmentation and object extraction for home assistant robots, 2010 IEEE International Conference on Robotics and Automation 745/750(2010)

2012ú 2 Ľ10Ķ¼ƉÀ

(6)

ǜ ǵ PBL g x R F L ^ , Q t c S , Ë ÝÚÜ Ħ ı ė Ď đ Ġ Ù ĵ ı Ĩ ĝ Ġ Ķ Ë & Ë h c I 7 Ė Ę Ğ ī = Ë P e Ĕ Ĵ ġ Ë ÐÓÏÒÑ Ë Ã © ę Ĭ Ę Ě Ĵ Ë ÐÞË ] Y ĳ [ Æ Ë Z Ë À ÎÔÕ Ë ( S Ë Ñ ( Ë N F 1 Ë B { Ë o ß ; d Ë Ç . ß { Ë È ß j ¿ Ë Ë P e ù f £ Ë ı Ĩ ĝ Ġ ø Å í Ĉ Â ´ Ċ = ü õ õ Ą ø ß X < ı Ĩ ĝ Ġ Ċ % å í ê õ ô ı Ĩ ĝ Ġ C = ù 6 Ċ = ü à Ê = č ħ Ĳ Ġ ÷ ö = č ħ Ĳ Ġ ô J a Ċ ¡ í Ĉ à ` P e ú [ Ä " ù ] Y [ Æ ÒÏ Ĕ ĩ ù ø = _ ù [ Æ : ø ÒÏ Ĕ ĩ Ċ , ³ í Ĉ ê õ ø Ć ć J ć ñ ó â Ĉ à Ā ï ß P e ú ¹ 5 ù ³ ĳ q ð é ô ú ÷ è ç [ Ä ą 9 ā ÷ ö ù Á _ \ Ċ z ì ó $ w ø ° É ø + ć Ă ê õ õ í Ĉ à ÷ ä ß ÝÚÜ Ħ ı ė Ď đ Ġ Ù ĸ Û ù f £ ä Ć û £ ø ò â ó ß = y £ ¥ Ċ * s í Ĉ ê õ à Ë ½ g Ë = y · æ J ì ï Ĝ Ĵ ī ( ô Ħ ı ė Ď đ Ġ Ċ b ĳ » 4 í Ĉ ¼ Ċ ¸ ì ó ß Ć ć ? ¶ ÷ = Ċ ÷ â ß ı Ĩ ĝ Ġ C = ù 6 ` M Ċ G í Ĉ ê õ Ċ ½ g õ í Ĉ à Ë P e § | Ë Ğ Ĵ ĩ Ë @ Ë P e Ċ , é Ĉ ø á ï ñ ó Ë Ð 5 Ë Đ č ě Ĳ Ę Ë P e ù º ă V ą ½ g ÷ ö ø ò â ó ¦ ® í Ĉ Ë Ė Į ĥ Ę Ċ ì ó ä è Ë Ñ 5 Ë ı Ĩ ĝ Ġ ¢ ÌÐÍË ĵ [ Æ : ? W Ķ Ë ĩ č Ĕ Ĳ H ı Ĩ ĝ Ġ ù ā ó Ċ ã Ë ı Ĩ ĝ Ġ ù ¢ ĩ Ģ ĭ ċ İ Ċ t ¯ ì ó ß ~ 3 r Ċ n â ì ó ä è ê õ à Ë Ò 5 Ë ı Ĩ ĝ Ġ ù i - Ë ı Ĩ ĝ Ġ ù i - Ċ = ü Ë ¾ D µ U ù ¬ F L Ċ t ¯ ì ß ~ 3 r Ċ n â ð ì ó ä è à Ë Ó 5 Ë ı Ĩ ĝ Ġ ¢ ÌÑÍË ĵ [ Æ : ? W Ķ Ë ĩ č Ĕ Ĳ H ı Ĩ ĝ Ġ ù ā ó Ċ ã Ë ı Ĩ ĝ Ġ ù ¢ ĩ Ģ ĭ ċ İ Ċ t ¯ ì ó ß ~ 3 r Ċ n â ì ó ä è ê õ à Ë Ô 5 Ë ı Ĩ ĝ Ġ C K ù Ë ı Ĩ ĝ Ġ C K ù © ß 2 ÷ ö Ċ ì ß z V m Ċ ¦ ® à Ë Ë Õ 5 Ë ı Ĩ ĝ Ġ ¢ ÌÒÍË ĵ [ Æ : ? W Ķ Ë ĩ č Ĕ Ĳ H ı Ĩ ĝ Ġ ù ā ó Ċ ã Ë ı Ĩ ĝ Ġ ù ¢ ĩ Ģ ĭ ċ İ Ċ t ¯ ì ó ß ~ 3 r Ċ n â ì ó ä è ê õ à Ë Ö 5 Ë ? ÌÐÍË ı Ĩ ď ĝ Ħ ĕ ĝ ď Ĵ Ë ı Ĩ ď ĝ Ħ ĕ ĝ ď Ĵ ø ò â ó č Ĳ Ě Ĵ ģ ĝ Ġ ô ± þ ó ä è Ë × 5 Ë ı Ĩ ĝ Ġ H Ħ ı Ē Į Ī Ĳ Ē ÌÐÍË ĵ [ Æ : ? W Ķ Ë ĩ č Ĕ Ĳ H ı Ĩ ĝ Ġ ù Ħ ı Ē Į Ī Ĳ Ē Ċ ã Ë ı Ĩ ĝ Ġ ù Ħ ı Ē Į Ī Ĳ Ē ĩ Ģ ĭ ċ İ Ċ t ¯ ì ó ß ~ 3 r Ċ n â ì ó ä è ê õ à Ë

} Ë

Ë

(7)

ÑÓ 5 Ë ē Ĵ Ę Ę Ě ğ Č ÌÔÍË ĵ [ Æ : ? W Ķ Ë ê ĉ Ā ô J ì ï ı Ĩ ĝ Ġ Ċ â ß Ē İ Ĵ Ħ ë õ ø g Ċ © > ì ¦ k í Ĉ Ë ! ø Ē İ Ĵ Ħ ¨ ² ù « É Ċ ¤ â ð ì ó ä è ê õ à Ë ÑÔ 5 Ë ¡ ĵ Ñ Ķ Ë Ē İ Ĵ Ħ ë õ ø J a Ċ ¡ í Ĉ Ë ' ø ! p Ċ â ß ¡ ù į Ĥ Ĵ ĕ İ Ċ ñ ó ä è à Ë ÑÕ 5 Ë ē Ĵ Ę Ę Ě ğ Č ÌÕÍË ĵ [ Æ : ? W Ķ Ë ê ĉ Ā ô J ì ï ı Ĩ ĝ Ġ Ċ â ß Ē İ Ĵ Ħ ë õ ø g Ċ © > ì ¦ k í Ĉ Ë ! ø Ē İ Ĵ Ħ ¨ ² ù « É Ċ ¤ â ð ì ó ä è ê õ à Ë ÑÖ 5 Ë ¡ ĵ Ò Ķ Ë Ē İ Ĵ Ħ ë õ ø J a Ċ ¡ í Ĉ Ë ' ø ! p Ċ â ß ¡ ù į Ĥ Ĵ ĕ İ Ċ ñ ó ä è à Ë Ñ× 5 Ë ē Ĵ Ę Ę Ě ğ Č ÌÖÍË ĵ [ Æ : ? W Ķ Ë ê ĉ Ā ô J ì ï ı Ĩ ĝ Ġ Ċ â ß Ē İ Ĵ Ħ ë õ ø g Ċ © > ì ¦ k í Ĉ Ë ! ø Ē İ Ĵ Ħ ¨ ² ù « É Ċ ¤ â ð ì ó ä è ê õ à Ë ÑØ 5 Ë ¡ ĵ Ó Ķ Ë Ē İ Ĵ Ħ ë õ ø J a Ċ ¡ í Ĉ Ë ' ø ! p Ċ â ß ¡ ù į Ĥ Ĵ ĕ İ Ċ ñ ó ä è à Ë ÒÏ 5 Ë ē Ĵ Ę Ę Ě ğ Č Ì×ÍË ĵ [ Æ : ? W Ķ Ë ê ĉ Ā ô J ì ï ı Ĩ ĝ Ġ Ċ â ß Ē İ Ĵ Ħ ë õ ø g Ċ © > ì ¦ k í Ĉ Ë ! ø Ē İ Ĵ Ħ ¨ ² ù « É Ċ ¤ â ð ì ó ä è ê õ à Ë Ë R ^ Ë * T v ß µ U Ċ ¾ D í Ĉ Ë * T v Ë P e ø í Ĉ Ë J ª V m Ë E u l ß 2 ¢ ä Ć û ¡ ø Ć ñ ó ª í Ĉ à Ë î ù ÿ å , ³ ý ù O ķ Ĭ ĝ ę Ĵ ė Ë ÝÚÜ Ħ ı ė Ď đ Ġ ô ú A ( ô ú ÷ è A 0 8 á Ĉ â ú y õ y æ ¸ ù ° É ø + ć Ă ê õ Ċ ! Q õ í Ĉ à ÝÚÜ Ħ ı ė Ď đ Ġ A ú ı Ĩ ď ĝ Ħ ĕ ĝ ď Ĵ Ċ ă õ í Ĉ / ı Ĩ ĝ Ġ Ĕ Ĳ Ğ Ę Ġ ý ù * # Ċ ) õ í Ĉ Ë