導入事例

自分の個性や能力を発見し、問題解決能力を育てる多彩な取り組み。
大阪桐蔭では「総合の時間」の中で、「プロジェクトワーク」と名付けた特別活動を実施しています。クラスや学年の枠組みを取り払い、自分の好きなテーマを選んで体験型の学習をする形式の活動です。多面的なアプローチで知識、技能を身につけることができます。自分の考えをしっかりと持ち、それを表現する。仲間と協力しあいながらひとつの物事を完成させる。こうしたプロセスは生徒に能動的に知を求めていく喜びをもたらし、自らの個性を見つけるきっかけとなってくれるはずだと考えています。
プロジェクトワーク活動の中での「ロボット講座」は、日本が世界をリードする分野であるロボットの基本的な仕組みや動作について学びます。完成形が示されていないロボデザイナーを使って、一人一人が、自分のロボット作りを行なっており、将来はみんなと一緒にサッカーや勉強ができるロボットを作るのが目標です。

大阪桐蔭中学校・高等学校のホームページ
http://www.osakatoin.ed.jp/
水野先生のブログ
「今年は凝ってます〜’０８文化祭・ロボット講座〜」
「文化祭準備〜ロボット講座〜」
「ロボット講座関係記事まとめリンク」

大阪府立高専　総合工学システム専攻科１年生では、１人で工学システムを構築する訓練をするために科目「工学システム実験実習」（以下、実験実習）を、２年生では、グループで工学システムを構築する訓練をするために科目「工学特別実験実習」を設定している。
実験実習は、自らの専門技術を基盤として、他の領域や境界領域の技術を統合して、具体的な一つの工学システムを構築することを目的とした。実験課題として、知的工学システム、機能工学システム、エネルギー工学システム、環境保全工学システム、複合あるいは融合した工学システムを対象とし、具体的には メカトロニクスシステムの構築、 バイオディーゼル燃料によるエンジンの運転、テーマを設定した。
メカトロニクスシステムの構築に関しての実験実習は、マイコンをベースに機械、電子あるいは他の分野の技術を融合し、１つのシステムとして動作する「もの」を創ることを目的とする。具体的な「もの」＝システムを創ることで、今後必要とされる能力の基礎的な部分を体得してもらえると考えている。「自分の専門分野だけにとらわれずに自由なアイデアでシステムの構築を目指す。」を目標と掲げ、メカトロニクス教材として、ジャパンロボテックのロボデザイナーを用いている。

大阪府立工業高等専門学校のホームページ
http://www.osaka-pct.ac.jp/

「メカトロニクスシステムの構築を目指した実験実習」論文詳細

ファイル名	容量
Practice aim to construction of mechatronics system.pdf	約200KB

熊本大学教育学部附属中学校３年生技術家庭科授業での活用事例です。

創造アイディアロボットコンテスト全国大会入賞

作品が創造アイディアロボットコンテスト全国大会Ｃ部門（パフォーマンス部門）にて全日本中学校技術・家庭科研究会長賞を受賞しました。生活に役立つという視点で，測距センサをブックエンドに取り付けて，本を出し入れするときにブックエンドが自動で動き，本の手前で止まるという仕組みを生徒のアイディアを元に製作しています。

作品「ストップ　ザ　パッタン」の動作ムービー

平成20年度研究授業発表〜「生活に役立つロボットのプログラム制作」〜

「技術を評価・管理できる力の育成」として「プログラムと計測・制御」の学習を考えるならば、自律走行型ロボットを学習の中心に据えるのではなく、実社会で利用できる具体的な仕組みの制御システムの体験を通して、プログラミングの進め方を学習していく必要があると考える。 身近な生活の中で、センサが使われている制御機器を調査させ、そこから走行型ロボットで習得した知識を活用して、便利で生活に役立つロボットを考案させた。さらに、アイディアを模型として具現化し、それを実際に動作させるための模型製作とプログラム制作をさせる「生活に役立つロボットのプログラム制作」を学習内容として設定した。

平成20年度　技術・家庭科学習指導案
作品「PARARIN」ムービー

平成19年度研究授業発表〜「生活に生かす制御システム」を開発しよう〜

「生活に必要な基礎的な知識と技術の習得を通して、生活と技術の関わりについて理解を深め、進んで生活を工夫し創造する能力と実践的な態度を育てる」を技術・家庭科の指導目標とし、授業では、便利で豊かな生活のための制御システムを考案し、その目的に合った動作をするプログラムを思考します。「エネルギー利用」技術作品コンテストに応募することを目標に、効率よく動作する制御システムの開発を目指した授業を展開します。以下のPDFで年間指導計画及び平成19年度研究発表授業の内容をご覧いただけます。

授業者：萩嶺直孝 　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

ファイル名	容量
平成19年　技術・家庭科(技術分野）　年間指導・評価計画【3年】 H19yearplan.pdf	約30KB
研究発表授業案 H19kenkyujugyou.pdf	約30KB
課題解決型ワークシート H19worksheet.pdf	約1.2MB
考案した「生活に生かす制御システム」 H19seikatu.pdf	約2.4MB

平成18年度研究授業発表〜センサを使ったエネルギー変換のシステムを考えよう〜

それぞれで考えたタッチセンサを利用したエネルギー変換制御模型システムを使って、目的の動作をするプログラムを思考します。 目的を達成するために効率よく動作した制御模型を開発できたならば「エネルギー利用」技術作品コンテストに応募することを目標にした授業を展開します。以下のPDFで年間指導計画及び平成18年度研究発表授業の内容をご覧いただけます。

授業者：萩嶺直孝

ファイル名	容量
熊本大学教育学部附属中06研究発表授業 kumamoto06kenkyujugyou.pdf	約780KB

IT人材の早期発掘・育成を目的とする経済産業省平成18年度「ITクラフトマンシップ・プロジェクト」のひとつとして、（株）JAPAN ROBOTECHの「2006ロボット・高度ソフトウェア教室開催」が採択され、東京、福岡、佐賀、熊本、長崎などの各地で「ロボット製作とC言語による制御プログラム習得」教室を開催しました。以下のpdfで講演内容、テキスト教本、カリキュラムなど詳細がご覧いただけます。

主催：（株）JAPAN ROBOTECH、経済産業省、（財）日本情報処理開発協会

講演内容

九州大学会場 九州大学 大学院 工学研究院 知能機械システム部門 機械航空工学科 教授　山本　元司 氏 講演内容(pdf)

東京会場 東京都立産業技術高等専門学校 ものづくり工学科 講師　黒木　啓之 氏 講演内容(pdf)

佐賀大学会場 佐賀大学 理工学部 電気電子工学科 助教授　深井　澄夫 氏 講演内容(pdf)

熊本大学会場 熊本大学 教育学部 助教授　田口　浩継 氏 講演内容(pdf)

長崎大学会場 長崎大学 教育学部 助教授　藤本　登 氏 講演内容(pdf)

テキスト／カリキュラム

「ロボット製作とC言語による制御プログラム習得」テキスト教本(pdf)

「ロボット製作とC言語による制御プログラム習得」3日間カリキュラム(pdf)

レポート

【本体組み立て編】 ～Robo Designerを使ってライントレースロボットを作る Reported　by　井上毅雄

【プログラミング編】 ～Robo Designerを使ってライントレースロボットを作る Reported　by　井上毅雄

2006ロボット・高度ソフトウェア教室in長崎大学 Reported by 森岡亮（福岡教育大学大学院生）（pdf）

四国ポリテクカレッジ情報技術科では、短期間で変化している情報社会に対応できる技術者を目標とし、それに必要なマルチメディアの利用や通信ネットワークに関する技術、さらに、コンピュータアーキテクチャ、プログラム言語の習得、マネージメントサイエンスの知識、コミュニケーション能力の開発、マイクロコンピュータ対応システム開発能力など多彩に知識を導人できるように学科及び実習の充実を図り、情報システムエンジニアを育成しています。以下で総合製作実習のテーマとしてRoboDesignerに取組んだ専門課程修了生の研究レポートを見る事ができます。

ファイル名	容量
平成17年2月発表 「サッカーチャレンジロボットの製作と制御プログラムの検討」 h17-2.pdf	約270KB
平成18年2月発表 「無線を用いた壁面認識ロボットの製作」 h18-2.pdf	約350KB
平成19年2月発表 「無線レスキューロボットの製作と制御プログラムの検討 h19-2.pdf	約300KB

千葉県立現代産業科学館では、千葉工業大学未来ロボット技術研究センター、千葉工業大学未来ロボティクス学科の協力の元、千葉県立の６高校（船橋高等学校、薬園台高等学校、市川工業高等学校、船橋東高等学校、国分高等学校、国府台高等学校）から参加を得て、 文部科学省「平成１８年度サイエンス・パートナーシップ・プロジェクト事業」 として「ロボットテクノロジーの世界」 講座を開催しました。以下のPDFで活動内容をご覧いただけます。

ファイル名	容量
「ロボットテクノロジーの世界」 robottechnology.pdf	約500KB

未来ロボティクス学科では、最先端のロボットの研究・開発に携わるとともに、ものづくりを通してさまざまな技術や創造性を修得します。本学科の目指す人材を育てるためには、学生に専門の骨格を正確に把握させつつ、広い視野で学問を総合的に把握してもらえるような広範囲にわたる教育が欠かせません。また、多様な学習意欲に応じた基礎的知識・能力を修得するための科目履修を可能とする必要もあります。以上のことを踏まえ、本学科では教養科目と専門科目からなる教育課程を実施しています。
専門科目は、専門教育を体系的に学習するための導入・総論となる基礎科目、基礎科目を受けて学習する専門教育の幹となる基幹科目、その基幹科目を受けてより高度な専門内容となる展開科目から構成。特に演習科目を充実させて体験的学習に力点を置き、体系性と系統性に留意しながら基礎的理論と技術的能力を身につけられる教育内容となっています。1年次２セメスタでRoboDesignerを使った「ロボット設計制作論及び演習」を実施しています。

千葉工業大学 工学部 未来ロボティクス学科のページ
http://www.it-chiba.ac.jp/faculty/eng/robotics.html

未来ロボティクス学科のカリキュラム

ファイル名	容量
chiba-curriculum.pdf	約600KB

東京都立産業技術高等専門学校 ものづくり工学科 電子情報コース 黒木研究室では、プログラミングを楽しく学習できるように、ロボットの動きを通じてプログラミングを学習する教育カリキュラムを開発しています。
教育カリキュラムは２つのステージに分かれており、第１ステージはアルゴリズムとは何かを、第２ステージはアルゴリズムを実際にプログラミング言語で書くにはどうするかを学習するものになっています。特にこの教育プログラムは教師や他人にできるだけ教えてもらわず、自分の力で問題を解決できるような「独習形式」にしてあります。
この教育プログラムの第1ステージは、RoboDesignerを使ってものづくり工学科１年生３２０名に対して実際に教育が行われています。
また近年の子供達の「論理的思考の欠如」を懸念し、各種ロボット講座で第１ステージのカリキュラムに関連したものを使い、アルゴリズムを考えることを通して論理的思考のトレーニングをしてもらう活動も行っています。

【第１ステージ指導計画：全７週（１週４時限）】※モデルケース
第１週　基本動作プログラミングの習得
第２週　応用動作プログラミングの習得・ループを通した繰り返しプログラミングの習得
第３週　タッチ（デジタル）センサを通した条件判断基本プログラミングの習得（壁の回避）
第４週　ライト（アナログ）センサを通した条件判断応用プログラミングの習得㈵（１ライトセンサによるライントレース）
第５週　ライト（アナログ）センサを通した条件判断応用プログラミングの習得㈼（２ライトセンサによるライントレース）
第６週　タッチセンサ・ライトセンサを使った総合プログラミング（ロボカップジュニアサッカープログラムの作成）
第７週　グレースケール認識を通した変数利用プログラミングの習得

東京都立産業技術高等専門学校のホームページ
http://www.metro-cit.ac.jp

以下のPDFで活動内容をご覧いただけます。

ファイル名	容量
「自律型ロボットを通したプログラミング教育」の概要	640KB
アルゴリズム教育指導書（抜粋）	1.23MB
プログラミング教育指導書（抜粋）	760KB

東北大学工学部では、学部1年次学生を対象に、創造性を養うことを目的とした少人数教育として「創造工学研修」と呼ばれる授業を開設しております。
本研修は学生が自らの意志と発想により、与えられた課題あるいは自ら設定した課題について着想力と想像力を駆使して問題解決の道筋を模索し、実現するための方法・手段を学びます。研修では様々なテーマの中から学生が興味のあるものを選びますが、その中の一つが「ロボットの製作と制御」というものがあり、学生が独自の視点で何らかのタスクを選定し、それを実現するロボットを製作、制御させます。
我々の研究室に配属になった学生には、まずRoboDesignerを教材として与え、基本的な移動ロボットを製作することにより、RoboDesignerで何ができるのかを学びます。その後、学んだ機能をうまく活用させ、「何か面白いことをするロボットを作る」というテーマのもとに、自由な発想でロボットを製作し、その制御を行います。これにより、機械設計・製作、メカトロニクス、人工知能、エレクトロニクス、コンピュータ制御、プログラミングなどの工学の実際的かつ基礎的な知識を得るとともに、ターゲット動作を実現するためのアイデアを考案することで創造性を養います。

東北大学大学院工学研究科バイオロボティクス専攻のページ
http://www.mech.tohoku.ac.jp/j/departments/br/

授業で作ったロボットの写真です。

ファイル名	容量
「流鏑馬ロボット」「くぎ打ちロボット」「ボールシュートロボット」	約100KB
「サーボモーターを使ったロボットハンド」 赤外線センサを用いて手が近づくと、反応して握手します。	約70KB

2006年度

2005年度
東洋大学工学部機能ロボティクス学科では、「人とロボットが共生できる社会を作ること」を理念に掲げ、「テクノロジーと社会の関係を理解するの育成」を目標としています。
本学科では、2005年(設立年)から「プロジェクト研究」として、一年生を対象にRoboDesignerを教材とした実習科目を行なっています。この科目では，一年生全員，約100人にRoboDesignerを与えて自由にロボットを製作させ、本学科における実践教育の第一歩を行っています。低学年においてロボットを自作することは、高学年で専門科目を学ぶ動機と意欲を高め、学生の自主的な行動を促します。また、プロジェクト研究をはじめとする実践型の教育を通じて、多くの経験を積むことで、実際の製作手順と自信を身につけることができると考えています。
以下は2005年度の授業記録をまとめたものです。詳細な内容は下記pdfファイルおよびURLをご覧下さい。

1回	課題説明と班分け	４人１組のチームでのリレー競技とし，各自一台のロボットを製作することとする
2回	キットの配布と競技ルール説明	ロボットキットの各部品の説明と競技コース発表．
3回	ハードウェアの説明	モータ，センサの基本配線の説明．
4回	ソフトウェアの説明	モータ，センサを動かすための基本プログラムの作成と動作確認．
5-8回	製作	チームごとで相談しながら，リレー用ロボットの製作を行う．
9回	競技練習会	コースを設置して走行実験を行い，ロボットを調整する．
10-12回	競技会	リレー完走を目指す． 春休み課題　自由にロボット製作を行い，休み明けに発表会を行う．
春休み 課題	製作	自由にロボット製作を行い，休み明けに発表会を行う．

RoboDesignerを使用して行った授業「プロジェクト研究II」の紹介
http://www.eng.toyo.ac.jp/robotics/student/student_news1.html

ファイル名	容量
poster1-6.pdf	約1.2MB
hilight1216.mov	約1MB
relay2006highlight.mov	約1.6MB

本事業では、平成18年度経済産業省ITクラフトマンシップ・プロジェクト事業として、ロボットの動きをプログラミングする講座を開催しました。地域の子どもたちが、好奇心や遊び心を出発点に、科学・工学（特にコンピュータサイエンス）に自然な形で接近し、仲間との連携のもと、“ものづくり”や“コンピュータ技術の習得”に取り組むことを支援するための試みです。その結果、自発的、自律的、そして、意欲的に学びを深め、高度な知識と知性、そしてフロンティア精神に富んだ世界水準のITクラフトマンへと成長することを期待しています。以下のURLで詳報をご覧いただけます。

http://tokushima.shiminjuku.com/home/robot/craftsman/primer.html

日本の専門学校で唯一、本格的にロボット・メカトロを学べるのがロボット科です。生活のあらゆるシーンに活躍の場を広げるロボットは、世界に通用する日本の基幹技術に育ちつつあります。ロボット科ではロボットを「創る・操る・遊ぶ」をコンセプトに、豊富な実習科目で楽しみながら、ロボットの作り方、動かし方、その応用方法までを学習します。2007年後期からRoboDesignerを教材導入し、全員で実習に取組んでいます。

ロボット専門学校日本工学院

福岡県糟屋郡新宮町立 新宮中学校　３年生技術家庭科授業での活用事例です。本校における３学年「情報とコンピュータ」領域の学習では、パソコンを使った表現活動（アプリケーションソフトの活用と情報通信の応用）と、パソコンで機器を「自動制御」することを学習します。特に「火星探査救援ロボを動かす制御プログラムを作る」単元においては、技術・家庭科における課題解決学習の集大成としての位置づけを与え、パソコンを操作することを通して、人とコンピュータとの関わり、コンピュータと周辺機器（機械技術と絡めて）との関わり、インターネットを利用した、人・もの・ことの関わりを生徒が学習出来るように、単元の構成を工夫しています。以下は指導計画と授業の記録をまとめたものです。

【指導計画：全１０時間】
第１次　自動制御の世界「ロボット」の現状と未来 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥１時間
第２次  プログラムの実際「ロボット」をパソコンで動かしてみよう‥‥‥‥‥１時間
第３次  プログラムの応用「火星探査ロボット」のプログラムを考えよう‥‥‥６時間
　1 接触センサーを応用したプログラム作成と実行
　2 赤外線センサーを利用したプログラム作成と改良
　3 プログラム全体の改良
　4 まとめのレポート作成
第４次  ＮＡＳＡへ手紙を書こう　インターネット翻訳サイトの利用‥‥‥‥‥２時間

ファイル名	容量
singu_mars.pdf pdf内のムービーファイルです。オンラインではpdfのページから直接ご覧になれます。	約400KB
singu_mars.mov	約1MB

福岡市　私立博多高等学校では平成18年度よりロボット教材を導入し情報の授業を行ってきました。
2007年より普通科普通コースに現在の「情報ビジネス」コースに替わって「ＩＴロボット」コース、「ＩＴビジネス」コースを新設し、「特進」コース・「普通」コース・「調理・保育」コースと併せて5コースを設置。入学前から将来の進路を決めていた志望別クラス編成から、1年次は共通カリキュラムを実施し、2年次から専門コースを選択するシステムに変わります。本校は独立行政法人科学技術振興機構「平成18年度ロボット学習支援普及活動校」に認定され、オープンスクールも開設し、中学生へもロボットを学習する楽しさの普及活動をしています。

博多高等学校ＩＴロボットコースのホームページへのリンク
http://members.jcom.home.ne.jp/s-hakata/itrobo.html

ファイル名	容量
独立行政法人科学技術振興機構「平成18年度ロボット学習普及活動」使用テキスト RobotTechnology2006.pdf	約2.1MB

早稲田大学創造理工学部総合機械工学科の１年生は、メカトロニクス・ラボ（２）の科目名で、基本的なマイコンプログラミングから制御システムの原理までをカバーしています。RoboDesignerを使用し、マイコンのC言語によるプログラミングに関して、基礎でかつ実践的な技能・技術をこれから習得. 基礎・課題実験は、メカトロニクスの専門的知識をもたない高校を卒業したばかりの総合機械工学科の１年生が、メカトロニクスのシステムを制御する基本手段について理解することを目的に実施された。

ファイル名	容量
MECHA_LAB2.pdf	約7MB
MECHA_LAB2.mov	約2.2MB

早稲田大学理工学部機械工学科高西淳夫研究室での活用事例です。早稲田大学の機械工学科では３年次に研究室への配属が行われ、研究室ごとにゼミナール形式（科目名：ゼミナール，エンジニアリング・プラクティス）で専門領域の教育を行います。高西研究室ではロボット教育の一環として、RoboDesignerを使用したロボコンを行っています。以下はゼミナールの記録をまとめたものです。

ファイル名	容量
robocon_in_takanishiken.pdf pdf内のムービーファイルです。オンラインではpdfのページから直接ご覧になれます。	約2.0MB
p15.mov	約1.1MB
p16.mov	約1.8MB
p17.mov	約3.9MB
p18.mov	約2.1MB