電気電子情報系学科における防災リテラシー教育の試み
土井 滋貴
奈良工業高等専門学校 電気工学科
doi@elec.nara-k.ac.jp
概要：奈良高専では大学間連携共同教育推進事業「近畿地区７高専連携による防災技能を有した技術者教育の構築」の一環として電気電子情報系学科における防災リテラシー教育のためのいくつかの試みを行っている。本発表は 2013 年、2014 年と ICT 応用を学ぶ教科において防災をテーマにした課題解決型学習の試みを行ったので、その状況と課題について紹介する。

はじめに

ICT 系のハッカソン[3]がある。これは問題解決型

兵庫県南部地震をはじめとする大規模災害か学習が防災に対する ICT の位置づけを探るうえでら復興した経験を持つ近畿地区 7 高専が協働で、有効なことを示唆しており、同様の考えで２つの国公私立の垣根を越えて、災害時にリーダーとし教科について試して見ることにした。

1て活動できる防災技能をもった技術者教育を2012 年度より実施している[1]。
本連携取り組の主眼は、高専生の思考力や表現力、行動力を引き出し、技術者としての強みを活かしながら能動的に防災・減災に取り組む人材の 育成である。まず防災リテラシー科目を整備し、専攻に関係なく全学科共通科目として整備し、自然災害に対する正しい知識と対策を習得させ、次に、高専各学科 の特長を活かした防災・減災に関するコンペティション等を協同で開催し、防災・減災に適用できる技能について学習を行う。
また、各高専の学生が一同に交流できる成果発表
会等を活用した研修を行い、防災・減災や危機管理について意見を交換する。これらの活動を通じて、各地区の高専生が安全安心まちづくりに中核的な存在として活躍することを目指す。
本連携取り組みでは全学科共通の科目として防災リテラシー科目が整備されつつある。しかし近年の防災の大きなパートが ICT であるが[2]、ICT に特化した防災カリキュラムについてはまだ体系化が十分ではない。そこで、ICT に特化した防災カリキュラムの体系化を意識した技術要素を検討するために防災に関連した問題解決型学習を試みた。本稿はその実施内容について述べる。

2 防災をテーマにした問題解決型学習の試み
防災に関する ICT の活用については様々なかたちで展開されているが、その１つに図１に示す

図１

世界防災・減災ハッカソン web ページより

2.1 高専本科５年「コンピュータ応用」「組み込みシステム」での実施
奈良高専電気工学科では ICT の応用を学ぶ教科として「コンピュータ応用」およびその改訂版の「組み込みシステム」を実施している。今回はこれらの教科の後半部分にこれまで学んだ ICT 関連の技術を防災に適応するというテーマで問題解決型学習を実施した。
「コンピュータ応用」は通年、「組み込みシステム」は半期の開講科目である。今回はその後半部分の 1/3 程度で防災の基礎事項と ICT の応用に関する基礎事項[4][5]を学習し、残り 2/3 で個人あるいは少人数のグループで課題テーマを決めてそのテーマ実現のための調査とある程度のプロトタイプの構築を行い、その過程を含めて最終的な発表を行う。
表１に実施した課題テーマ名と内容、技術要素の一覧を示す。特にテーマが様々な分野になるように指導してはいないが、いくつかの分野に分かった技術の難易度が間接的に見えてくる。

れ、また個々のテーマで利用される要素技術を集

これらの実施からは、PC やマイコンの利用技計することで防災における ICT の利用についての術は当然であるが、センサ技術、デジタル通信技感触が得られる。図２に代表的な４課題の最終プ

術、機械機構などが共通して求められる要素技術

レゼンテーション資料の一部を示す。限られた時であることが分かる。また Android などの近年急間内での取り組みなので決して十分な成果とはい

速に普及した情報端末機器の利用がさまざまな課えないが、その分、テーマ実現のために要求のあ題での解決方法を提供していることも分かる。

稼働確認• 通信機の親機、センサともにLEDが点灯

子機
親機

センサ

(a)センサを用いた救援補助システム(b)GPS から位置を取得してツイートするプログラム

動作結果
LEDランプ①避難所検索

直流安定化電源クリック

焦電センサ

クリック
郡山南小学校三軸加速度
モジュールセンサ（＊揺れを感知する）

オシロスコープ

トップ画面

リスト表示

図２ 全体図(c)土砂災害シミュレーション
図２ 最終プレゼンの一部
表 1 課題テーマと技術要素

避難所表示13(d)避難所検索アプリの開発

2.2 高専専攻科１年特別実験での実施
同様に問題解決型学習での防災のとらえ方を検証するために、奈良高専電子情報工学専攻の 1年次実施の特別実験[6]において、その課題のカテゴリの１つとして防災を追加し実施した。この特別実験は表２に示すように半期の実験科目であり、特徴的なところは４回のレビュー回を行いそれぞれのレビュー会では各種仕様の発表とディスカッションを行い、設計手法の流れを学ぶことを主眼にしているところにある。
2013 年度は４つのグループのうち１つのグルプが防災関連テーマを選択し、「被災者発見ロボットカー」の製作を行った。この班の取り組みについては別途「奈良高専専攻科実験における防災系テーマの実施と課題」として発表を行った[7]。そのときのプレゼンテーション資料の一部を図３に示す。
特別実験の場合、2.1 の本科生対象授業よりも長い時間をかけて取り組めたために防災のためのICT 活用にとってより具体的な知見が得られた。
図３の「授業を振り返って」で分かるように、個々
表 2 特別実験カリキュラム（2014 年度版）
回

日程

内容

１10/2

実験スケジュールと課題の概要説明

210/9

要求仕様書・技術仕様書の作成、技術を適応させる場合の実践的な知識不足が顕著に現れていると思われる。技術分野としては 2.1

4

授業の目的
世界防災・減災ハッカソンをもとに、防災に関連したロボットを作ろう
模型自動車にどのような機能を付与すればいい？

被災地での生存者調査用ロボットを作製
・ 走破性の高いフォルム・ Android端末からの遠隔操作
・ 人体を検知し、その場所を把握する機能
5

試作品
遠隔操作で被災地を走行し、被災者を発見すると場所を知らせるロボット

主な構成要素・赤外線センサー…人体を検知・GPS受信機…現在地をGPS信号で確認
・キャタピラ…高い走破性7

レビュー会とはリーダ決定
310/16要求仕様書・技術仕様書の作成

410/23

要求仕様書に関するレビュー，各担当に分かれて設計開発を行う

510/30

各担当に分かれて設計開発を行う

6

11/6

各担当に分かれて設計開発を行う

7

11/13

システムとして構築する

8

11/20

技術仕様書および試作品、テスト項目に関するレビュー

9

11/27

システムとして構築する

10

12/4

テスト仕様書の作成

11

12/11

システムのテスト

12

12/18

テスト仕様書、テスト結果のレビュー

13

1/8

システムの最終調整

14

1/15

発表会の資料の作成

15

1/22

最終のプレゼンテーション

発表資料を作製

設計・開発

グループ
ディスカッション

レビュー会

意見を反映

9

授業を振り返って• 実際に作ってみないと分からないトラブルがある
・車体が重くて動かない
・赤外線センサーは人が動かないと検知しない・パーツが多く電力不足になる・物品がなかなか来ない• 客観的な意見が重要だと分かった• 本科の授業の知識だけでなく、実践的な知識がもっと必要だった(マイコンのプログラミング，通信など)• 時間管理が重要だと分かった(時間不足で授業外にも集まった)図３

シンポジュームプレゼンテーション抜粋

の本科生対象授業の場合と同様にセンサ技術、デジタル通信技術、機械機構などが利用されていることが分かる。

3 まとめ
電気電子情報系学科が担当すべき ICT に特化した防災技術教育について問題解決型学習をおこなうことにより、いくつかの指針が得られた。具
体的にはセンサ技術、デジタル通信技術、Web サービスの利用技術、更に ICT の範疇ではないが機械機構の基礎技術などが必要とされることがわかった。
これらを体系的に学ぶためのカリキュラム構
築には更に多くの検討が必要であるが、実践的なものづくりのために求められるもの（ものづくりリテラシー？）と共通する部分も見受けられ、これらを総合的に俯瞰したカリキュラムの整備は重要であると思われる。

参考文献[1] 「近畿地区 7 高専連携による防災技能を有した 技 術 者 教 育 の 構 築 」 、
http://www.akashi.ac.jp/csee/[2]「震災復興に向けた緊急対策の推進について第７回提言「震災後の ICT インフラ整備及び ICT利活用のあり方」、野村総合研究所
https://www.nri.com/jp/opinion/r_report/pdf/
201104_fukkou7.pdf[3] 「 世 界 防 災 ・ 減 災 ハ ッ カ ソ ン 」 、
http://raceforresilience.org/[4] 土井、「ヒューマンインタフェースに使えるマイコン講座第 1 回 HI 研究のためのラピッドプロトタイピングツール」、ヒューマンイン
タフェース学会誌、Vol.16 No.1、(2014.2)[5] 土井、「ヒューマンインタフェースに使えるマイコン講座第 4 回小型 Linux ボードと IoT（Internet of Things）」、ヒューマンインタフ
ェース学会誌、Vol.16 No.4、(2014.11)[6] 土井、他、「奈良高専における Android を用いたエンジニアリング・デザイン教育の試み」、大学 ICT 推進協議会 2011 年度年次大会、
ポスタ B11、(2011.12)[7] 今吉、土井、他、「奈良高専専攻科実験における防災系テーマの実施と課題」、近畿地区７
高専連携シンポジウム、(2014.02)