ICTを活用した創造型ものづくり教育の導入と授業実践

平成29年に改訂された中学校の学習指導要領では、生徒が技術に関連する問題を見つけて解決する力を育てることが重要とされています。しかし、中学校の技術の授業では、市販のキットを使った組み立てが主な内容となっており、実際に問題を解決する力を養うには十分ではありません。一方で、大学などの高等教育機関では、より実践的なものづくりの教育が行われています。そこで、新潟大学教育学部では技術科教育専攻の2年生を対象に、設計から製作までのプロセスを経験する実践授業を行い、学生にものづくりの全過程を体験させることを目指しました。

学生が自分でミニチュアバイスを作る過程で、設計や加工、組み立てについて幅広い知識と技能を身につけることができました。特に、3次元CAD(3次元コンピュータ支援設計の略で、コンピュータ上で3次元のモデルを作成するソフトウェアです。設計や製図に使われ、製品の部品同士の干渉を確認することができます。)ソフト（SolidWorks(3次元CADソフトの一種で、設計や製図に広く使用されます。操作が比較的簡単で、教育現場や企業での利用も多いです。)）を使った設計の経験を通じて、CADの使い方や応用について理解が深まりました。また、学生が自由な発想でバイスを設計することにより、創造力や問題解決力が向上しました。さらに、実際の加工過程での失敗も重要な学びの機会となり、自ら課題を設定し解決する力が養われました。

まず、市販のミニチュアバイスを分解し、各部品の寸法をノギス(物の寸法を測定するための工具で、非常に正確な測定が可能です。主に長さや内径、外径を測るのに使います。)で測定して3次元CAD(3次元コンピュータ支援設計の略で、コンピュータ上で3次元のモデルを作成するソフトウェアです。設計や製図に使われ、製品の部品同士の干渉を確認することができます。)ソフト（SolidWorks(3次元CADソフトの一種で、設計や製図に広く使用されます。操作が比較的簡単で、教育現場や企業での利用も多いです。)）を使って設計しました。その後、各学生が自由にバイスを設計し、材料の選定から加工、組み立てまで行いました。SolidWorksの操作方法については、チュートリアルを通じて基本操作を学び、実際の設計に応用しました。学生同士の討論や役割分担を通じて、チームワークを重視した学習環境を提供しました。

この実践授業を通じて、学生は設計から製作までの全過程を経験し、ものづくりの楽しさと重要性を体感しました。また、3次元CAD(3次元コンピュータ支援設計の略で、コンピュータ上で3次元のモデルを作成するソフトウェアです。設計や製図に使われ、製品の部品同士の干渉を確認することができます。)を使った設計の経験は、将来の教育実習や実務においても非常に役立つことが確認されました。これにより、技術への興味が高まり、実践力のある人材育成に寄与できたと考えています。

今回の授業で得られた知見を基に、中学校技術教育にも応用できるカリキュラムを開発することを目指します。また、3次元CAD(3次元コンピュータ支援設計の略で、コンピュータ上で3次元のモデルを作成するソフトウェアです。設計や製図に使われ、製品の部品同士の干渉を確認することができます。)やものづくりの過程での学びをより効果的に取り入れるための教材や指導方法の改良を進める予定です。さらに、他の工学専攻の学生とも連携し、異なる分野との融合による新たな教育手法の開発も視野に入れています。こうした取り組みを通じて、より高度で実践的な技術教育の普及を目指します。