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THE RESEARCH BULLETIN OF THE
FACULTY OF EDUCATIONOITA UNIVERSITY
Vol. 38, No. 1, September 2016
OITA, JAPAN大分大学教育学部研究紀要（Res. Bull. Fac. Educ., Oita Univ.）

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NC 工作機械による制御学習の一考察―技術科教員養成における制御システムの概念理解に向けて―
島【要旨】

田和典＊・ 市原靖士＊＊

本研究の目的は，NC 工作機械(CNC 旋盤)を使用した制御システムの概念を理解するための学習方法を検討することである。教員養成系
学部において中学校技術の教員免許の取得を目指す学生 10 名を対象に，金属加工領域において，制御システムの概念の理解を図る実習を構成し，概念地図法により受講生の形成する制御システムにおける概念を評価した。その結果，実習前に比較して実習後は，より適切な制御システムにおける概念の形成がみられ，実習の効果が確認された。また，実習後の感想の記述から，その加工について受講生に必要なレディネスとして，座学による加工の理論を学んだ段階から，実際に汎用機による加工の技能をある程度を習得しているレベルである必要性が示唆された。
【キーワード】NC 工作機械Ⅰ

金属加工

制御システム

概念地図

はじめに

1

本研究の目的及び中学校技術科の授業展開の概要
本研究の目的は，学部教育における NC 工作機械(CNC 旋盤)を使用した制御システムの概念を理解するための学習方法を検討することである。対象は，教員養成系学部において中学校技術の教員免許の取得を目指す学生とし，コンピュータ上のシミュレーションに留めるのではな
く，実物を通した経験による制御システムの理解に焦点をあてることとした。なお，ここで取りあげる制御とは，中学校技術・家庭科技術分野(以下，中学校技術科)で展開される「プログラムによる計測・制御」(注 1)の内容を指すこととする。
教育現場の状況として，中学校技術科では，3 年間で学ぶ内容として「A 材料と加工に関する技術」，「B エネルギー変換に関する技術」，「C 生物育成に関する技術」，「D 情報に関する技術」が必修として設定されている 1)。このうち，「D 情報に関する技術」には，「プログラムによる計測・制御」の学習が含まれており，教育現場では自立型のロボット等を題材とした実践が見られる。ここでは，ロボットに搭載されるコンピュータへ，生徒自らが作成した簡単なプログラムを書き込むことによって，その動きを確認し，プログラミングによる計測・制御をロ
平成 28 年 5 月 31 日受理＊しまだ・かずのり＊＊いちはら・やすし

大分大学教育学部生活・技術教育講座（機械工学・工業教育）
大分大学大学院教育学研究科 （情報教育・技術教育）

9292

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Consideration of Learning about Control Systems using NC Machine Tools
㸫For Understanding of Control Systems as Technology Teacher Training㸫
SHIMADA, Kazunori and ICHIHARA, Yasushi

Abstract
The purpose of this study is to explore a method of learning aboutcontrol systems for technology teacher training by using concept maps.
We gave practice to a class in understanding control systems by having
them use the CNC lathe. We evaluated the alteration of students’ conceptof control systems before and after the class. As a results, we grasped thatthe students formed an appropriate concept of control systems throughthe class. On the other hand, for understanding the control system of theCNC lathe, we point out that students need experience of metalworking
techniques as well as a theoretical understanding.
䛆Key wordsࠚ  NC Machine Tools㸪Metalworking㸪Control System㸪
Concept Maps