ウ 大学 教 発 タ け 材開 クト プ 材 料 学基礎科 デ 教 材 開発

一 論文 ^‑ 高 岡 短 期 大 学 紀 要 第

^{1 2}

巻 平 成

1 0

年

1 0

月 I

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⁹⁹

⁸

材料^工学基礎科目^のため^{のマ ル}チ^メディア教材^{モジュ ー ルの}開発

‑ ノ ^{ー ス}ウ^{ェ ス}タン大学^における教^材開発^{プロ ジェクト ー}

藤 田 徹 也

^*

^･ 飯 井 政 博

^{* *}

( 平成^{1 0}年⁵ 月¹5 日受理)

要 旨

ノ ^ー

ス

ウ

^{ェ ス}

タ

^ン

大 学 材 料 科 学^工学 科^では, 学 部 教 育改 善^{の 一} 環と して

^マ

ルチ メディ ア教 材^の開発 プ

^ロ

ジ

ェ

ク トを 実施して いる｡ われわ れ はこ のプ

^ロ

ジ

^ェ

ク ト に参加し, 材 料^工学 基礎 科目用^の

^マ

^ルチ メディ ア教 材 を 開発し た^｡ 本 稿では, こ のプ

^ロ

ジ

ェ

ク ト^の概 要と教材^の開発に

^つ

い て述

^べ

, 大 学 専 門 教 育に おける

^コ ン

ピ

ュ

^ー タ利 用 教材^の自主 開発^のあり方に

^つ

い て考 察す^る｡

わ れ わ れ^の開発し た教 材は, 時 間 的 な経 過^の表 現 やイ

ン

タ ラ ク^テ

ィ

プ性^の導入 に よ

^っ

て, 基 本 的 な 概 念^の理解を支 援できるも^のとな

^っ

た^｡ し か^し, 学 習 者を よ り学 習 活動に集 中さ せ る た めには, 教材 構 成^の改善が 必要^である｡ ま た, こ のよう な教材 自主 開発^プ

^ロ

ジ

^ェ

ク ト を成 功 させ る た め に は, 学 内

の推進 体制^の確立 と 人的側 面か ら^の

バ ッ

クア

_ッ

プ が重 要^である｡

キ ^ー ワ ^ー ド

ノ ^ー

ス

ウ

^{ェ ス}

タ

^ン

大 学材 料 科 学^工学 科,

マ

ルチ メデ

ィ

ア教材, オ ^ー サリ

^ン

グ^{ツ ー ル}学習 対 象 ^{‑ の}集 中, ア

^ニ

メ ^ー シ

ョ ン

, イ

ン

タ ラ クテ ィプ性, 学 内推 進 体 制

1 ^. は じめ に

現 在^, 多く^の大学^では教 育 改革を 重要な 課 題 とし て位置づけ, 教 育課程^の見直しや, 敬 育方^法の改善^{な どに}積 極 的^{に取 り}組^{んでいる｡} そ^{の 一} 環 とし て,

コ

ン ピ

^ュ

^ー タの教 育

^‑

^の利 用 が注目 さ れて ^いる｡ 低 価格^{化 ･} 高性能化 を 背景^{とし て,} 各教官

^‑

^の

^コ

^ンピ

^ュ

^{ー タの}普^及 が 進 み, 演習 室等^の施設 も急速^に整備^{さ れて}

いる｡ そ^の結果, 情 報処 理 系にと ど ま らず^, 他^の分 野にお^いても, 容 易に

^コ

^ン ピ

ュ

^ー タ を 利 用 した教 育が 実施^でき る 環境が 形成さ れ

^つ

つ

あ る｡ 現 在^の各大学^の情 報^{処 理}教 育^{は, プ}

ロ

グ ラ^ミング等^の計 算機 科 学入 門, ま たは ワ

‑ ドプ

^ロ

セ

ッ

サ等^のアプ リ ケ ^{ー シ}

^ョ

^ンソフト

の利用 と^い

^っ

た内容が中心であ る｡ 他^の科目 に おいても, デ ^{ー タ}検 索^･ 解析 や^{レポ ー ト}作 成, あ る^いは 電 子メ ^{ー ル} によ る 課 題 提 出や共 同作業な どに,

コ

ン ピ

ュ

^ー タ が 活 用 さ れ る^こ と が多く な

^っ

て いる｡

一 方, 各教 官が専門 分 野 と直接 関 連^した

^コ

ンピ

ュ

^ー タ 利 用教材^{を 開 発 し て,} 授 業に利 用 し て^いる事例^{は 少 ない｡ ま た, その}場合^でも, 実 際^{に は}特定^の教官^が自分自 身^の授 業用^に独 自^の教 材を 開発^{し ている}場 合^がほと ん どであ り, 組 織 的に 開発し て ^いる例は 少 な^い｡ これ は, 教 材^の開発^{のた め に は}

^コ

^ンピ

^ュ

^{ー タ に 関} す^る多く^の知識^と労力 が 要求^{さ れ ること, ま}

*

産 業 情 報 学 科

^{* *}

^{ノ ー}

^ス

ウ

^{ェ ス}

^タ

^ン

大 学 材 料 科 学

^工

学 科

た_, 教官 組 織全 体^の理解^と協力 体 制^{が 必}要^で あ^るこ_.^{t に}起 因^{し ている と}考^{え ら れ る｡}

米 国^{ノ ー ス}ウ

^ェ

^スタ^ン大学材 料 科 学^工学科

では, こ^の課 題 に取^り組^み, 学部 教 育改 善^の

一 環と して^,

^マ

^ルチメディア教材^の開発^プ

^ロ

ジ

^ェ

ク ト を実施^{し ている｡ プ}

^ロ

^ジ

^ェ

^{ク ト チ ー}

ムは十名 程 度^の教 官^で構成さ れ, カ リ キ

^ュ

ラ

ムを網 羅す^{る 形で,} 各 授 業科^目の内 容に即し た教 材を参 加メ

.

ン バ ^ー 自 身^が分担^{し て}開発 ^し

て いる｡ わ れ わ れ は, こ^のプ

^ロ

ジ

^ェ

ク ト に参 加 し,材 料^工学基礎 科目用^に,

^｢

材 料^の機 械 的 性 質

｣ ｢

状 態 図

｣ ｢

熱力学

｣

お よ び

^r

材料^の導 電性

｣

を テ ^ー

^マ

とした部 分^を開発^した｡

本稿^{では, こ のプ}

^ロ

^ジ

^ェ

^{ク トの}概 要と教材

の開発^に

^つ

^いて述

^べ

^{, プ}

^ロ

^ジ

^ェ

^{ク ト}

^‑

^の参^加 に よ

^っ

て得ら れ た成果^{か ら,} 大 学 専門教 育^に おける

^コ

^ン ピ

ュ

^ー タ利 用 教材^の自主開発^のあ り方に

^つ

^いて考 察す^る｡ 第² 章^では, 材 料 科 学^工学 科に お け る学 部教 育 改革に

^つ

^いて, そ

の概 略^を述

^べ

^る｡ 第³ 章^では, 教 育^{に お}ける

マ

ルチメデ^{ィ ア}教材利 用^の意義^に

^つ

^いて述

^べ

る｡ 第⁴ 章では

^マ

^ルチ メディア教材^の開発に

つ

いて述

^べ

^る｡ 第⁵ 章^では教 材^に対 す^る評価^, お よ び教 材 開発^プ

^ロ

^ジ

^ェ

ク ト か ら得ら れ た成 果^に

^つ

^いて考察 す^る｡

2 ^. 材料科学^工学科における教育改革

ノ ^{ー ス}ウ

^ェ

^スタン大 学材 料科 学^工学 科^での

マ

ルチ メデ^ィア教材 開発^プ

^ロ

^ジ

^ェ

ク ト は

1

偶 然^に始^まらたも^のではなく, 学部 教 育全般^に わ た る改革

^‑

^の取り組み^の中か ら 生 ま れ た も

の<^･ あ る｡ 本章^では, 材 料 科 学^工学科^の学部 教 育改革^{お よ び}

^マ

^ルチメディア教 材 開発^プ

^ロ

ジ

^ェ

ク ト^の概要 に

^つ

^いて述

^べ

る｡

2.1 学 部教 育 改革

^へ

^の取 り組^み

･ ノ ^{ー ス}ウ

^ェ

^スタ^ン大 学^工学 部^では, 従 来^の 大学 院論文教育や 研究^セミ ナ ^{ー の}重視 型^から, 学部 教 育^をも同等に重視 す^る態勢^に変化^し

^つ

つ

あ る｡ 学期 末^に行わ れ る学生 か ら^の評価お よ び教 授 間^の評価 などを 総合^{し た}_.

^｢

教 育成 績

｣

が, 教 員^の昇 給^, 昇進^に大きく 影 響を与^{え る} ように な

^っ

ている｡ ま た, 学 部 内^に教 育^の研 究^を行 う組 織^を設^け, 学 内外^{か ら}教 育^面で著 名 な講 師を招 き^{セ ミナ ー} 等 を実施^{して いる}

^{1 )}

^｡

こ のよう な教 育改革

^‑

^の本 格 的^な取り組み は,1995年度

^{* 1}

よ り開設 さ^{れ た2}

^つ

^の総合科目

r

E

n

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^{n e e}

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g

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お よ び

^r

E

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^{n e e r}

^‑ i

n

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に端 的^に 表^{れて いる｡}

^r

^E

ⁿ

gi

^{n e e}

^ri

ⁿ

g

^{a n}

al_y

s

i

s ｣

は1 9 9 7

年 度よ り必修となり, 力 学を題材^{と して}

^コ

^ン

ピ

ュ

^ー タ を利 用し た定量的な数値 解 析手法^の 習 得を 目的と した科目である｡ 学^{生 は4 ‑ 5} 名^のグ^{ル ー} プ とな

^っ

て与え られ た 課 題 を解 決

し ていく｡ 評価^はグ^{ル ー} プ に 対 し て行 う^｡ こ の科目では, チ ^{ー ム}内に お け る リ ^ー ダ^{ー シ}

^ッ

プ_, 協調 性^{な どの}対人能 力^の教 育も ^ー

^つ

^の目 的^{と して}含^{ま れて いる｡ ま た,}

^｢

^E

ⁿ

gi

n e e

d

n

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d C

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_{c a}

也

o n ｣

は1 9 9 8年 度^よ り 必修^{と な る}科^目で, 情報^の整理 ^･ 表 現^手法 を学^ぶ｡ 内容^{と してテ ク}

^ニ

^カルラ イ ティ ング,

プレゼンテ ^ー シ

ョ

ン_, ス ピ ^ー キ^ングお よ び統 計学^を含^{んで いる｡} 授 業^{は チ ー ムティ ー チン} グ制と な

^っ

てお り^, 必要^に応^{じ て}英 語 学科^な ど^の外_部^の_{教官 も授 業}を担 当する｡ 両科目 と

ち^, 従 来^の研究 中^心型^の工学 系大 学^では類 を 見 な^い

^{ユ ニ}

^ー クな内容と構 成^を持

^っ

^てお り^, 改革

^‑

^の熱 意がう^かが え る｡

2 ^.2 ^{マ ル}チメディア教 材 開発 プ

^ロ

ジ

ェ

ク ト_‑ 材 料 科学^工学科^の

^マ

^ルチメデ^ィア教 材 開発 プ

^ロ

ジ

^ェ

ク ト は, 前節で述

^べ

た学 部教 育 改 善

の ^一 環 とし て計画 さ れ た^｡ プ

^ロ

ジ

ェ

ク ト チ ^ー

ムは, K

e n n

ith S b

u

ll助教 授^を

^コ

^ー ディネ ^ー タ と して,十名 程 度^の教官^で構 成^{さ れて いる｡} プ

^ロ

ジ

ェ

ク ト チ ^{ー ム}で の協議^の結 果^, 以 下^の と お り開発を進めて ^いくとと と な

^っ

た｡

(

^a

) ^目的 ^･ 内容

とのプ

^ロ

ジ

^ェ

クト^の目的は,･ 授 業^{, お よ び}

材料

^工

学基 礎科目

の

た め

^{の マ ル}

チ

メ

デ

ィ ア

教材

モ

ジ^{ュ ー}

ル の

開発

学生^の自 習を支 援す^る教材を開発 す^ることで あ る｡ 従

^っ

て, 教材^の開発は現行^{のカ リ キ}

^ュ

ラ^ム

^{* 2}

に 即 し て行 う^｡ 教材^の整備^が進^{ん だ}段 階^{で , C D ‑R O M な どの形 に}集 約 す^ることも 考え ら れ る｡

(^b) 教 材 開発

材 料科 学^工学 科^の全て ^の専 門科目 を, プ

^ロ

ジ

^ェ

ク ト チ ^ー ム のメ ン バ ^ー が自 分^の教授 科目 を中心 に 分担し て開発 する｡ 各メ ^{ン バ ー} は,

必要^{に応 じ て}学^生や^ティ ^ー チング ^･ アシ スタ

ント に開発を依 頼 す^る｡ 開発 用ソ^フ トウ

^ェ

ア とし て, カ ^ー ド型^{オ ー} サ リ^ングツ ^ー ルであ る

｢

M

u

lti

m e

di

a

T

o o

lb

o o

k

^{* 3} ｣

を使用する｡

(

^c

) 設備 ^･ 管^理

教 育 用実 験 室に設 置さ れて^いる端 末に教 材 を イ ン ス ト^ー ルして, 学生 に自 由^に利 用^{さ せ} る｡ メ ^ンテナ ^{ン ス}は実 習 担 当 教 官^が行 う^｡

｢

M

u

lti

m e

di

a

T

o o

lb

o o

k

｣

で作 成^{さ れ た}教 材 は, ラ^ンタ イ^ムラ イ ブ ラ リ が イ^{ン ス} ト^{ー ル} さ れて^いる 端末であ れば 実行でき る た め, ラ イ セ ン ス の問題 をクリア でき る｡

(^d) 推進 体 制

プ

^ロ

ジ

^ェ

ク トチ^{ー ムは 月例のミ ー ティ ング}

を持ち, 各自 担当 分^の進 捗 状況な ど に

^つ

^いて

意見交 換お よ び 調整を行 う^｡

プ

^ロ

ジ

^ェ

ク ト は1 9 9 6年度よ り始ま り, 現 時 点 (^{1 9 9 8}年³ 月) では, 主要な教材^の開発が 終^{了し ている}段 階^{であ る｡ 1 9 9 8}年 度末^までに は, 教 材^の開発を完了する 予定^であ る｡

3 ^. マ ルチ メディ ア教材の導入

マ

ルチ メディア教材^は, 従 来^の教 材^と比較

し て, 情報^の動 的 ^･ 統合 的な 表 現 や ラ ^ンダ^ム なアクセ

^ス

性^に優^{れて いる｡ し か し, た だ}単 に従 来^の教 材^の情 報を ディ ジタ^ル化し て取 り 込 み,

コ

ン ピ

ュ

^ー タ 上で提示でき る ように し た だ け^の教 材^{で は, その}存在 意 義^は薄^い｡ 逆

に, 従来^の教材^の持

^っ

^{て い}た 可読性 や 可搬性 な ど^の特^{長が失 わ れ,} 教 育^にと

^っ

^て負^の効果

2 9

を も た らす 場合 すら あ り得る｡

マ

ルチメディ ア教 材^の内容と構 成^を考^{え る}場合^{は, ま}ず 最 初に, そ^の特 性を 全体^の教 育活 動^の中^でどの よう^に位置^づけて活用 す^{るのか を}検 討す^るこ と が重 要^であ る｡ 本章^では,

^マ

^ルチメディア

教材^が学 習活動^{に おいて}果^たす^ことのできる 役割と, 限 られ た環境^で実施可能な, 内容^お よ び構 成面 に お け る 配慮^に

^つ

^いて述

^べ

^る｡

3.1 学習 を支 援 す^{るマ ルチメディア}教 材

D ^.A ^.ノ ^ー

^マ

^ンは, 著 書

^｢

人 を賢くす^る道 具

^｣

^の第² 章^で,

^マ

^{ル チメ}ディアを 利用した 教 育を取り 上げ^{ている｡ ま た, A .} ケイ は

^{｢ マ}

ルチメディアに関する 円卓会 議

｣

の教 育^セ

^ッ

シ

ョ

ンで発言し ている｡ この両者^の著述^の中

には, 注目す

^べ

き共 通点^{が あ る｡ そ れ は, 両} 者と も 心 理学 者チ クセ ント ミ

^ハ

イ^の研 究

^{2 )}

^を 取り 上げ, 彼が

^｢

流^れ(fl

o w

)

^｣

と呼ぶ状態 ^一 括動

^‑

^の完全 な没頭^が持続^{し て いる}状態 ^{‑ が,} 教 育に お^いて極めて重 要な役 割を果^たすとし

て^いることであ る｡

ノ ^ー

^マ

^ンは, 学習に は 少 な く と も, 事実を 集 積す^る

^｢

蓄積

^｣

^, 練 習^{に よ}

^っ

^て熟練す^る

^｢

^調 整

｣

, お よ び適切な概念 構造を 形成 す^る

^｢

再構 造 化

｣

の 三

つ

のタ イ プ が あ ること を指 摘して

いる｡ そし て, 教 育^{に おいて}重 要^{なこと は,} まず

^｢

蓄 積

｣

と

^｢

調整

｣

のプ

^ロ

セス に お^いて

学生 を 対象

^べ

熱 中^{さ せ}動 機^づけ ること, 次^に

｢

再構 成化

｣

のた め^の適切 な道 具を与え るこ

と だ とし て ^いる｡ 彼は, 対 象

^‑

^の熱 中を助け る 環境^{とし て}

^｢

豊 富^{な イ ン}タ ラ ク^シ

^ョ

^ンとフ ィ ^ー ド^バ

ッ

ク

｣ ｢

明確な 目的と^{ル ー ル}

｣ ^｢

動 機

づけ

_｣ ^｢

チャ レ ンジの感 覚

｣ ｢

直接 関与^の感 覚

｣

｢

タ

^ス

クを混 乱 さ^せない道具

｣ ｢

妨害や 注 意^の 分 断 が な^{い こ} と

｣

を挙 げて ^いる

^{3 )}

｡ いく

^つ

かの

教 育用ソ^フト ウ

^ェ

アは, ゲ ^{ー ム の}要素を取 り 込 み, 目的を達成す^{る た めのチ}ャ レ ンジ感 覚

を持^{たせるこ とによ}

^っ

^て, 学習 対象

^‑

^の集 中 を 図

^っ

^{て い}る｡ キ ^ー ボ ^ー ド練習 用教 材^の利 用 によ

っ

て, 学習者^が

^｢

流^れ

^｣

^にあ る様子は本