PBLⅠ
 Project Based Learning I
 担当教員:システム創成工学科教員
 担当教員の所属:大学院理工学研究科(工学系)
 担当教員の実務経験の有無:
 開講学年:2年,3年,4年  開講学期:後期  単位数:3単位  開講形態:演習
 開講対象:システム創成工学科  科目区分:専門科目・選択 
【授業の目的】
PBLとは問題解決型学習(problem solving learning)または課題解決型学習(project based learning)のことである。本授業は,LEGOマインドストームEV3を用い,こちらから与える課題に対して,グループで協力しながら解決し,学習する実践演習であり,そのプロセスとプログラミングの理解を目的とする。

【授業の到達目標】
1)PBLの意味を理解し,与えられた問題を解決できる。【知識・理解】
2)グループで協力することができる。【態度・習慣】
3)ロボットの動作や仕組み,プログラミングが理解できる。【知識・理解】
4)ロボットを,ある程度自分たちの思い通りに動かすことができる。【技能】
5)問題解決のため,ロボットに独自の工夫ができる。【技能】
6)実践した演習をまとめて発表することができる。【態度・習慣】

【授業概要(キーワード)】
PBL,グループワーク,LEGOロボット,創造性支援,プレゼンテーション

【学生主体型授業(アクティブラーニング)について】
A-1.ミニッツペーパー、リフレクションペーパー等によって、自分の考えや意見をまとめ、文章を記述し提出する機会がある。:76~100%
B-1.学生同士の話し合いの中で互いの意見に触れる機会がある。:76~100%
D-1.演習、実習、実験等を行う機会がある。:76~100%
B-2.事前学習(下調べ、調査等含む)をした上で、他の学生の意見を尊重しつつグループとしての結論を出すために議論をする機会がある。:1~25%
C-2.事前学習(下調べ、調査等含む)をした上で、プレゼンテーションを行い、互いに質疑応答や議論を行う機会がある。:1~25%

【科目の位置付け】
本講義では,PBL教育を通して創造性,デザイン能力を養成していく。

【SDGs(持続可能な開発目標)】
04.質の高い教育をみんなに
09.産業と技術革新の基盤をつくろう

【授業計画】
・授業の方法
グループによる実践演習を中心とするが,演習に必要な講義を行うとともに,課題テーマは教員が指定する。
・日程
主要なテーマと順序は次の通りであるが,進行状況により内容を変更することがある。
第1回:ガイダンス,PBLとは,LEGOロボットとは
第2回:センサの動作確認とマシンの試作
第3回:フローチャートの理解とサンプルプログラムによるプログラミング演習
第4回:カラーセンサを用いた課題解決演習(1)ライントレース
第5回:ライントレースコンテスト,高速化プログラムの検討
第6回:超音波センサを用いた課題解決演習(2)迷路脱出
第7回:迷路脱出コンテスト,高速化プログラムの検討
第8回:Mモーターを使った課題解決演習(3)障害物排除
第9回:障害物排除・移動ロボットコンテスト
第10回:3Dプリンタを用いた障害物の製作
第11回:3Dプリンタを用いた障害物の製作&障害物排除コンテスト
第12回:課題解決プレゼンテーション作成
第13回:成果発表会
第14~15回:結果のまとめ,レポート提出

【学習の方法・準備学修に必要な学修時間の目安】
・受講のあり方
グループで作業するため,積極的に意見を出し合い,課題解決を行うこと。
LEGOマインドストームEV3を利用した演習であるため,どうやって組み立てれば目的のものが作製できるのかアイデア集やインターネットを利用しながら自由に発想すること。
・授業時間外学習(予習・復習)のアドバイス
プログラミングの仕組みや,LEGOロボットの構造を理解できるように,LEGOマインドストームのインターネットサイトを積極的に利用すること。

【成績の評価】
・基準
授業の到達目標に達しているかをコンテスト,最終プレゼンテーション,レポートにより評価する。
コンテストについて以下の点を評価の基準とする。
1)与えられた問題をグループで協力して解決することができるか。
2)ロボットを,ある程度自分たちの思い通りに動かすことができ,ロボットに独自の工夫をすることができるか。
最終プレゼンテーションについて以下の点を評価の基準とする。
1)グループで協力して発表に臨んでいるか。
2)質疑応答が正しくできているか。
レポートについて以下の点を評価の基準とする。
1)ロボットの動作や仕組み,プログラミングが理解できているか。
2)グループで工夫した点を表現できているか。
・方法
コンテスト,最終プレゼンテーションおよび各レポートを総合して評価し,100点満点中60点以上で合格とする。

【テキスト・参考書】
テキスト:PBLⅠ,菊地新一著
参考書:Isogawa「The LEGO Mindstorms EV3 Idea Book」

【その他】
・学生へのメッセージ
グループワークであるため,欠席することなく積極的に行動すること。限られた材料でより良いものを作製する技術を磨くこと。
・オフィス・アワー
質問がある場合は,授業終了後に直接聞きに来てください。

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