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専門家の創造プロセスに基づく電気回路設計の思考モデル開発と教育実践

基于专家创造性过程和教育实践的电路设计思维模型的开发

基本信息

批准号：
22K02985
负责人：
石橋直
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Fukuoka University of Education
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

初年度(R4)は，初学者に最適な回路設計学習のための思考モデルを開発するために，まず，基盤となる規範的モデルの構築を試みた。その方法として，設計論の一つである設計学の枠組みを活用し，設計にかかる概念体系とそれに係る「推論」「知識」「行為」について整理した。その結果，要求概念，機能概念，属性概念，実体概念の4種類の概念で回路設計を表すことが適していると考えられ，推論の種類として，統合・総合（シンセシス）の推論としてアブダクションと類推が，分析・解析（アナリシス）の推論として演繹と帰納が要請されることを指摘した。さらに，電気回路設計の行為として，仕様の策定，機能と要求（価値）の照合，回路図の作成，回路図と機能の照合，回路図の解析，配線図・製作計画の作成，回路（実態）と回路図の照合，製品の検査の8項目が抽出された。電気回路設計の知識として，電気現象や電気製品に関する知識（科学概念などの自然科学的な知識，人工物などの技術科学的な知識），電気現象や回路の表現方法に関する知識（言語表現・図的表現），問題解釈と課題設定に関する知識，課題解決に向けた機能の詳細化に関する知識，要求充足の判定や機能の価値判断に関する知識，要素（部品やユニット等）の原理や作動条件に関する知識，要素の組合せに関する知識（トポロジ―，量的バランス），機能の判定に関する知識，計測・解析に関する知識，回路の実体化に関する知識，製品と回路図の対応関係に関する知識の11項目が抽出された。これらを整理して電気回路設計の思考モデルとして構成し，思考モデルと実際の製品(非常用LEDライト)の設計過程との適合性について検討し，これらが合致することを確認した。

In the beginning year (R4), beginners should think about the optimal circuit design and learn how to develop it, and try to build a standard circuit on the base plate. Design theory and methodology, design theory and methodology. The result is that the concept of requirement, the concept of function, the concept of attribute, the concept of reality, the concept of circuit design, the concept of inference, the inference of integration, the inference of integration, the inference of analysis, the inference of analysis, the inference of acceptance, the requirement of analysis, the inference, the inference, In addition, the behavior of electrical circuit design, the determination of performance, the alignment of function and requirement (value), the creation of circuit design, the alignment of circuit design and function, the analysis of circuit design, the creation of wiring design plan, the alignment of circuit design (status) and circuit design, and the 8 items of product inspection were extracted. Knowledge of electrical circuit design, electrical phenomena and electrical products (Scientific concepts, knowledge of natural sciences, artificial objects, knowledge of technical sciences), knowledge of electrical phenomena and methods of expression (Speech performance, speech performance), problem solving, knowledge of problem setting, knowledge of problem solving, knowledge of function detailing, knowledge of function evaluation, knowledge of problem solving, knowledge of problem solving, knowledge of problem solving 11 items of knowledge related to the principle and operating conditions of (components, etc.), the combination of elements, the determination of functions, the measurement and analysis, the realization of circuits, and the relationship between product circuits are extracted. This is a review of the design process and suitability of electrical circuit design (not commonly used LED).