氏 名 寺澤 郁夫 博士の専攻分野の名称 博士（医工学） 学 位 記 番 号 医工博甲第３６３号 学 位 授 与 年 月 日 平成２８年３月２３日 学 位 授 与 の 要 件 学位規則第４条第1 項該当 専 攻 名 人間環境医工学専攻 学 位 論 文 題 目 デジタル衛星通信技術の工業教育への応用に関する研究 論 文 審 査 委 員 主査 教 授 秋 津 哲 也 教 授 小 谷 信 司 教 授 小 澤 賢 司 准教授 丹 沢 勉 教 授 園 家 啓 嗣 准教授 石 田 和 義
学位論文内容の要旨
本論文はデジタル衛星通信技術の工業教育への応用に関する研究と汎用無線機器の通信 エリアを用いた位置測定システムの構築の２テーマによって構成されている。両研究とも、 工業高等学校における電気・電子系のカリキュラムを改善し、学力の向上を図るという目 的で行われた。工業高校の「課題研究」という科目は、少人数のグループを一人の担当教 員が１年間をかけて研究を行っている。スマートホンやタブレット端末の普及により、近 距離通信用の無線技術が必須の事項として学ばれているが、無線通信を使った課題研究の 実施例は数少ない。２つの課題研究を行ったところ、生徒の学習意欲に大きな変容が見ら れた。 課題 1 のデジタル衛星通信技術の工業教育への応用に関する研究 １０年程前から、大 学生や専門高校生が自作で人工衛星を作り上げ、実際に打ち上げ運用をしている。例えば、 東京大学・中須賀研究室、東京工業大学・松本研究室等における取組をあげることが出来 る。その衛星自作を課題として、工業高校において取り組みが可能な技術要素について検 討した。KAPPA１と命名した人工衛星と内部の電源装置、人工衛星筐体の作成、太陽電池 パネルの製作・特性実験、追尾アンテナシステムの構築等の課題に取り組んでみたところ、 大きな教育効果を実現することができた。課題2 の汎用無線機器 ZigBee を用いた狭範囲での位置測定システムの構築 汎用の無線 通信機器の電波の到達範囲が狭いという特性に着目し、中心においた Coordinator の周囲 に、Router を多数配置，End Device からの電波がどの Router を経由しているか確認する 事により、その位置の確定を試みるものである。End Device 側からも緊急信号を模した押 釦等で信号が伝えられ、両方向のやりとりが可能である。これらの装置を作り上げ、隣接 実験室に設定した実験空間でその位置の特定の実証実験を行った。研究がさらに進めば、 独居老人宅の老人の居場所確認ならびに独居老人からのEmergency 信号の発信に応用でき、 今後増加する一人住まいの老人宅のセキュリティ管理に応用出来る。この課題研究におい ても、無線に関する興味が向上し、ワンチップマイコンのプログラミング環境での習熟と 試作品の完成により大きな達成感を伴う教育効果をあげることができた。 以上の２課題には甲府工業高校ならびに韮崎工業高校の２校において延べ 500 名以上の 生徒が取り組み、いずれの生徒においても学習意欲の向上と、これにともなう成績の向上 が見られた。 以上の研究は以下の学会等に公開されている。 第１部の課題１について、 寺澤郁夫、超小型人工衛星 Kappa-I の製作、２０１０年３月 日本産業教育学会、第２ ５回情報分科会（福岡教育大学）p．43 – 46 課題１-２の概略とその教育効果について、
Ikuo Terasawa、 Challenge Study: A Project Based Learning on a Wireless Communication System at Technical High School、 Higher Education Studies、 Vol. 6、 No. 1: 2016、 p. 110 – 115、 掲載受理 2015 年 12 月
Higher Education Studies ISSN 1925-4741 (Print) ISSN 1925-475X (Online)
論文審査結果の要旨
審査委員会による審査の結果、以下のような改善を前提として、さらに、学位論文が将来 開示されない手続き申請を行う条件で合とする。これは本文中の図に当該実習に参加した 工業高校の生徒の印象・表情等が描写されているためである。これらの訂正結果は最終版 に反映されることが望ましい。 指摘事項１． 学力の向上に関する疑問 システムと評価法 中間発表における指摘事項に対する検討結果、体系化―マニュアルやソフトウェア―等の 整備状況の資料、水平化―他校あるいは後継者に展開するためにとった準備以上の２点が開示されていないので補足が必要である。 解決方法 もともとのカリキュラムの分析と問題点，作ろうとしたカリキュラムの構想、 そのための準備、結果に対する原因と分析、生徒の主観での満足度調査 生徒の成績の向上や資格取得の記録の分析、高校生に対して課題をクリアーさせるために なにが必要であったかの教育システムの課題，進行状況や当時配布した指導資料の添付、 最近の修了生に対して主観的アンケート調査を行い、結果を添付する。 指摘事項２ 定量的な分析 生徒による主観的な意見の調査 教育効果が見られた参加者人数が 500 人ぐらいという推定人数の根拠となる統計データが 開示されていない。当該工業高校の卒業生の統計と資格認定を行っている団体から開示さ れているデータ等を調査する。 解決方法 資格認定を行っている団体による級別の資格取得者人数に関するデータから、 客観的な評価を行い、この結果を添付する。 指摘事項３ 論文の表現の完成度を上げる。 解決方法 全体を利害関係のない人による推敲、図の引用元を開示する。 さらに、一部の 記述の削除 結論における以下の表現、「手を動かすことによって頭が活性化される」とい う内容について、この議論を支える証拠が本論文内にないため、この文章は削除する。同 じく、「中等教育技術に関する具現化」などの文章を削除する。 さらに、学力の向上にともなう間接的効果として大学進学者の増加や国家試験合格者の増 加も見られた.以上の学力向上は教育担当者としての主観的な判断であるが、研究成果を実 証する資料として、最近の課題研究の参加グループの生徒からの主観的な感想の調査と、 外部調査の統計資料を補足する。 最終提出版において必要な修正と資料の補足が行われた。
