企業・⾏政との連携による実社会の課題解決に向けたPBLの実践- 情報⼯学・データサイエンスの観点からのアプローチ -瀬⼾崎 典夫（⻑崎⼤学 情報データ科学部）

瀬⼾崎 典夫
専⾨︓教育⼯学，科学教育
教材開発，実践的評価
VR・AR・TUI技術の教育利⽤

https://www.setozakilab.com/

⻑崎⼤学 教育学部（情報メディアコース/ゼロ免許）卒業
⻑崎⼤学⼤学院 教育学研究科（技術科）修了
九州⼤学⼤学院 芸術⼯学府 博⼠(⼯学)早稲⽥⼤学 ⼈間科学学術院︓助⼿
⾸都⼤学東京 ⼤学教育センター︓助教
⻑崎⼤学 教育学部︓准教授

⻑崎⼤学 情報データ科学部︓准教授

Society5.0に求められる⼈材育成
教育再⽣実⾏会議（2019）

Society5.0に向けて
ング
ミ
ラ
グ
プロ
統

計教育

データサインエンス

l 新たな社会を牽引する⼈材の育成
l 地域を⽀える⼈材の育成
全ての児童⽣徒に基礎的学⼒を習得させる【⾼等学校段階】

AI・数理・データサイエンスに関する教育の充実
l 先進的な取組みを⾏う⾼等学校と⼤学が連携
l 探究的な学習を促進するための⽅策を検討

STEAM教育におけるデータサイエンスに関わる知識・技術をもとにAI技術を理解し適切に活⽤して問題発⾒・解決のプロセスを実践的に学ぶことが重要

新井（2020）

プログラミングやデータサイエンスを踏まえたSTEAM教育に関する実践事例の蓄積は喫緊の課題である

2020年︓⻑崎⼤学に「情報データ科学部」が設置

数理・データサイエンス・AI教育プログラム

https://www.idsci.nagasaki-u.ac.jp/archives/3069

プログラム概要

データサイエンス応⽤基礎教育プログラム
⻑崎⼤学情報データ科学部（令和2年度新設）
データサイエンスコース

データを活⽤して実社会の課題を解決に導き、今はない仕事・新たな価値をつくることのできる⼈材を養成

統計学／情報学基盤
データサイエンスを使いこなすための数学、データ処理、アルゴリズム、プログラミングなどの統計学／情報学の基盤知識を学習

1年次

線形代数学Ⅰ

情報基礎数学

微分積分学Ⅰ

情報科学技術

線形代数学Ⅱ

確率・統計

データサイエンス実践

データサイエンスの活⽤のため、データサイエンスの応⽤分野、データエンジニアリング、運⽤・構築のための基礎的知識と技術を習得

実社会の課題に対して、データを課題解決に活⽤する⼀連の流れを経験することで、データサイエンスを実践する⼒を養う

データサイエンス概論*

統計学概論**全学必修のデータリテラシー科⽬

プログラミング概論

微分積分学Ⅲ

プログラミング演習Ⅱ

⼯学倫理

情報統計学

情報ネットワークⅠ

安全⼯学

多変量解析

オートマトンと⾔語理解

技術英語Ⅰ

基礎データ分析演習
社会・観光情報学Ⅰ
医療・⽣命情報学Ⅰ

数理統計学

3年次

情報セキュリティⅠ

実社会課題解決プロジェクト
A（PBL）
数理・データサイエンス

プログラミング演習Ⅰ

微分積分学Ⅱ

2年次

コンピュータ⼊⾨

データサイエンス基礎

社会・観光情報学Ⅱ

ビッグデータ分析
パターン認識と機械学習
⼈⼯知能

医療・⽣命情報学Ⅱ
ベイズ統計学

社会・観光情報学Ⅲ
医療・⽣命情報学Ⅲ

実社会課題解決プロジェクト
B（PBL）
応⽤データ分析演習

ビッグデータ分析演習
実社会課題解決プロジェクト
C（PBL）

パターン認識と機械学習演習
⼈⼯知能演習実社会課題解決プロジェクト
D（PBL）

4年次
凡例

※必修

※選択必修

修了要件
データサイエンスコースの必修科⽬および選択必修科⽬（社会・観光情報学Ⅰ〜Ⅲ、医療・⽣命情報学Ⅰ〜Ⅲ）の全てを修了すること※選択実社会課題解決プロジェクトの実際- 科⽬の概要 -実社会課題解決プロジェクト
ー学びの舞台は、教室や実験室だけじゃない︕本物の社会で学び成⻑する科⽬︕ー

本科⽬は、実際の社会における問題から具体的な課題を発⾒し、それを解決していくという実践的な取り組みを通じて、課題解決の⽅法をデザインする⼒、多種多様なデータの収集と解析する知識・技能、さらにはチームで協働できるために必要なコミュニケーションの技能、創造性、批判的思考⼒などを⾼めていこうとするものである。
学年進⾏に応じて段階的に、本物の課題に取り組む機会が与えられ、学んだ知識技能を課題解決に活⽤することで、⽤いた知識や技能についての理解を深めるだけでなく、⾃らが持っている知識・技能・経験では対処できない課題に直⾯することで、次の学びを⽅向づけることをねらうものである。
（１・２年次必修科⽬、３・４年次選択科⽬）

お勉強ではない学び⽅で仲間と、そして様々な企業や⾏政と、共に成⻑
し確かな⼒を⾝につける。

プロフェッ
ショナルになるための次のステップへ

実社会課題解決プロジェクトのねらい

実社会で活躍できる

⼈財育成

企業
nnnnn

⼤学

⾃治体

社会との接続専⾨性を応⽤学ぶ意義を確⽴

⾃⾝の成⻑

組織が抱える課題を解決
産業の活性化
企業間や⾃治体，⼤学との横のつながり
優秀な⼈財をリクルート
将来的な共同研究への発展実社会課題解決プロジェクトの３つの段階

1・2年⽣︓必修科⽬（120名）/ 通年15コマ

３・４年⽣は選択科⽬として参加

フェイズ１

フェイズ２

フェイズ３

１年生・前期（４月〜７月）

１年生・後期（９月〜１月）

２年生・通年（４月〜１月）■情報収集・情報整理■グループ・ディスカッション■プレゼンテーション■アカデミック・ライティングーと連動■チームでの協働■プロジェクトを自分たちで進める■データ収集と分析■（プロトタイピング）■課題発見と目標の焦点化■データ収集と分析■プロトタイピング

参画企業・自治体等が既に取り組んでいる具体的な課題をお手伝いしながら、プロジェクトの進め方を学ぶ。

参画企業・自治体等それぞれに、取り組んでいる問題（お悩み）を挙げていただき、学生の興味関心希望に応じて、カップリングする。集まった学生でチーム（5名1団）を作り、課題発見とその解決に取り組む。

ミナ
初年次セ

幅広く、地域の課題について考え、これから専門的に学ぶ
技術や知識の活用についてイ
メージを豊かにしながら、アイデアを提案をする。１

参画企業・自治体等の関わり方① 学生の雰囲気を知っていただ
くため、交流会に参加。
② フェイズ１の成果発表会に参加して、学生の成果にアドバイス。
③ （フェイズ２の課題の提供）① フェイズ２の成果発表に参加
して、学生の成果にアドバイス。
② （フェイズ３に向けてマッチングのための資料を提供＋企業紹介に来てもらう。）① 定期的に学生が送る状況報
告を確認。
② 中間報告会でアドバイス③ 最終報告会でアドバイス

専⾨科⽬と実社会とをつなぐ専⾨科⽬数（89科⽬）（学部モジュール５科⽬含む）

最低修得単位数（126単位）
専⾨科⽬︓86単位
教養科⽬︓40単位 ⼈⼯知能

画像処理
医療・⽣命情報学

学部に所属するすべての教員が関与︕
ビッグデータ分析

ネットワークセキュリティ
ソフトウェア⼯学

社会・観光情報学
デザイン情報学
確率・統計

応⽤データ分析演習
プログラミング演習

参画事業者⼀覧
フェイズ３︓

21団体

⻑崎市情報政策推進室，（株）ラック， （株）デンソーウェーブ，（株）ゼンリン，NPO法⼈シームレス，（有）⻄九州メディア，⼀般社団法⼈⻑崎県eスポーツ連合，ビーウィズ（株） ，京セラコミュニケーションシステム（株） ， （株） C&Gシステムズ，（株）シーエーシー， （株）メディアオーパスプラス， （株）ニーズウェル，（株）島原観光ビューロー， （株）システック井上，（有）⽩洋社，
⽇本コンピュータ・ダイナミクス（株） ，NCC⻑崎⽂化放送（株） ，⻑崎県⽴⻑崎図書館(ミライon図書館)，ユニコネクト（株） ，PBL de THAI

フェイズ２︓

18団体（株）ゼンリン， （株）ラック，⻑崎県⽴⻑崎図書館(ミライon図書館)，
C&Gシステムズ，⼀般社団法⼈⻑崎県eスポーツ連合，（有）⻄九州メディア，ユニコネクト（株） ， （株）インテージテクノスフィア，（株）イグアス，⻑崎トヨペット（株） ， （株）セイノー情報サービス，NTT⻄⽇本⻑崎⽀店，
東京海上⽇動⽕災保険（株） ，⻑崎市産業雇⽤政策課， （株）京⽣苑，
SCSKニアショアシステムズ（株） ，不動技研⼯業株式会社，

プロジェクト⼀覧（2023年度︓フェイズ３）
n 全天球動画像を使った⻑崎観光コンテンツ
n 気象データの収集およびオープンデータ活⽤によるサービスの提案
n ⼈協働ロボットCobottaといっしょにできる遊びのデザイン
n 環境内にある⽂字情報をデータ化すると何ができる?
n 相対的貧困とフードロスの問題に取り組む仕組みを⽀援するシステム提案
n eスポーツを創り、実践し、評価する
n LPWA(Sigfox)を利⽤した〇〇システムのプロトタイピング
n ラズパイを使って⼯場の「⾒える化」を実現するためのプロトタイピングn 特徴点抽出や物体検出の技術を利⽤した〇〇システムのプロトタイピング
n メタバースの教育利⽤に向けたプロトタイピングn RPAによる業務効率化の提案
n 島原の観光促進に向けた情報発信とマーケティング・リサーチ
n ワタシタチの⾷の未来を考える
n クリーニング店のスマート店舗化(実証データの分析とシステムの洗練)n ⻑崎の⾃転⾞利⽤促進と駐輪場事業のための調査・分析・提案
n イベントの集客に関する情報を整理して、認知度を分析
n 地域図書館の課題解決
n ⻑崎における旅中コンテンツのプロトタイピング
n PBL DE THAI(泰⽇⼯業⼤学との国際交流含む)旅を楽しむアプリの開発

運⽤体制
担当教員︓４名■教育⼯学■教育コミュニケーション■経済学■マーケティング
アドバイザー教員︓学部全教員
TA︓実社会課題解決プロジェクトA / ３名
実社会課題解決プロジェクトB / ６名
技術職員︓１名

実社会課題解決プロジェクトの実際- プロジェクトの成果 -活動例： 坂道マップの企画

フィールドワークの調査結果（独⾃データの収集）

GSI Maps（国⼟地理院）で配⾊

ユーザ属性に応じた坂道マップの提案

QGISによる可視化

活動例： 位置情報と画像解析を併用した文字情報の有効活用
気軽にコインパーキングを利⽤できるようにしたい︕
既存データ「コインパーキング名」，「位置情報」に新たな情報結びつける
位置情報をマッピング（QGIS）

⽂字認識・抽出（VisionAI）

活動例： 人協働ロボットを活用した遊びの創出

COBOTTAと遊ぼう︕

活動例： Webスクレイピングを用いた図書館動向の探索
n 他の都道府の図書館イベントに関する新しい情報収集
n Webスクレイピングを使⽤することで業務の効率化
プログラム⾔語︓Python
コードエディタ︓ Visual Studio Code
ニュース記事A

ニュース記事B

ニュース記事CWebスクレイピング（新着情報のタイトル，URLを抽出）

⼀覧表⽰

活動例： AIを用いたコミュニケーション支援
LINE Bot Designer の活⽤
n ⾳声認識n 翻訳機能n ⽂章⽣成n 要約⽣成n 画像⽣成活動例： ドローンを用いた点群データ取得による島原城の再現
DJI Mavic ３M Multispectral (M3M)

点群データ

Pix4Dmapper外部コンテストへの挑戦
22年度PBL合同成果報告会 /（株）インテージテクノスフィア主催
最優秀賞「バズりに敏感なECサイトの提案」

https://www.idsci.nagasaki-u.ac.jp/archives/3734

Love Tech Nagasaki 2022 /テレビ⻑崎主催
優秀賞「四季×正岡⼦規のウォーキングアプリ」

https://www.nagasaki-u.ac.jp/ja/news/news3759.html

実社会課題解決プロジェクトの実際- プロジェクトを通した課題と展望 -課題と展望n 学⽣のモチベーションの喚起・維持（必修科⽬としての課題）
n ⽀援を要する学⽣への対応（グループワーク等）
n 担当教員の負担（フィールドワークの引率，個別MTG，企業とのマッチング）
n 教員の専⾨性とのマッチング（学部教員の⽀援）
n TAの介⼊ / TA育成
n 他の専⾨科⽬との接続（学部カリキュラムの検討）
l 卒論・修論との接続
l 企業との共同研究への発展
l ⾼校での「総合的な探究の時間」との接続
l 地域と連携した⼦供たちとの関わり（FabLab設置）