教育事例紹介　経営工学

産学協働による「eラーニングで学ぶモノづくり」実践教育
〜コア・カリキュラムとしての「サイバーマニュファクチャリング演習」の開発と実践〜

玉木　欽也（青山学院大学経営学部教授）



１．はじめに

　青山学院大学総合研究所では、1998年度からAML（Aoyama Media Lab.）プロジェクトを推進し、産学連携によるサイバーユニバーシティを実現しています。その中の一つの研究教育活動として、本論に係わる「サイバーコンカレントマネジメント研究部会」があり、経営工学・経営・経済・情報システム系の７大学（青山学院大学、成蹊大学、電気通信大学、千葉工業大学、東海大学、広島大学大学院、早稲田大学大学院）と、共同研究先の企業で構成されています。
　そこで本論では、製品設計、生産技術、生産管理、生産情報などの課題に関し、製造業の根幹をなす広い意味でのモノづくりの業務プロセスを対象として、技術と管理の仕組みを体系的に結びつけて理解できるように、独自に開発した「協調型演習」という教授法と、ブレンディッド・ラーニングという学習形態を「実践的な演習科目」として実現したｅラーニング授業スタイルの独創性について報告します。そして、産学協働で制作した実習時に活用するシミュレーション指向の学習ソフトウェアや、共通のテキストとして編纂した市販書籍（実習手順の解説用のCD-ROM付き）［1］について、それらのコンテンツの内容と、授業での活用方法について述べます。


２．「サイバーマニュファクチャリング演習」を構成する八つの単元演習

　図１に示したように、「サイバーマニュファクチャリング」の総合的な演習として、エンジニアリングプロセスに関わる四つの単元演習と、管理プロセスに関係する四つの単元演習の授業開発をしました。それぞれの単元演習は、講義（90分）とグループ実習（90分）さらに自習と学習指導という構成で一つの課題とし、それを連続した三つの課題で構成することにしました（各単元演習は、90分×６回）。したがって、総合演習としては、単元演習８コース分（対面授業のみで、半期×４科目分、90分×48回分）に相当しますが、各単元はモジュール化されていますので、各教員の担当コマ数と学習目標に応じて、任意の単元演習を組み合わせた独自の科目を編成できるようになっています。なお、すべての単元演習については、共同制作したコンテンツを非営利の場合には連携大学間で共用できることとし、産学でAML独自に共同開発した学習管理システムも利用できるようにしました。
図１　「サイバーマニュファクチャリング演習」を構成する 各単元演習の学習マップ


３．「協調型演習」という新たな教授法とeラーニング授業スタイルの独創性

　図２に示したように、各単元演習では、講義に対応した実習のために、特に次の三つの教授法（問題解決学習、体験学習、協調学習）を、授業設計に取り入れる方針をとりました。まず、「問題解決学習」とは、ケースタディを企画し、プロジェクトベースの問題を想定して、学際的な方法で教科の壁を取り払う学習方法です。
図２　協調型演習の教授法をブレンディッド・ラーニングの授業運用スタイル
　次の「体験学習」とは、実世界モデルを擬似的に体験する学習方法のことです。このことから、初学者にはイメージ化しにくい製造業の業務プロセスを、産業界ですでに実用されている3D-CGシミュレータを活用して、バーチャルファアクトリの中で擬似的に設計活動や生産方法を観測しながら実習ができるようにしました。また、講義で学習した各種の技法を、実習を通してその適用手順を体得するために、数値シミュレーションやデータ処理を支援する学習ソフトウェアを新たに産学で開発しました（写真１、図３参照）。
　最後の「協調学習」は、共通の学習目的を持つ複数の学習者が役割分担し、ネットワークを利用してコミュニケーションをとりながら問題を解決していく学習方法です。それぞれの実習では、学習管理システムの中で非同期型の電子掲示板を利用して、グループ内やグループ間でお互いの問題解決案の提示をし合い、双方の意見を交換します。
　授業運用スタイルの設計方法と実施方法の工夫として、複数の授業スタイルを組み合わせて学習効果を引き出す「ブレンディッド・ラーニング」を、理論の応用力と技法の適用力の養成をめざす演習科目で実現したことは、新たな実践教育の指針となることでしょう。
写真１　学習ソフトウェアを利用したグループ実習
図３　3D-CDシミュレーション動画観測

４．学習効果の評価方法

　授業の品質保証をするために、次のような手段を利用して、学習効果の測定データを採取して、学習効果を評価をします（先の図２の「学習効果測定データ」参照）。

　１） 講義に対する「知識レベル」の理解度を、各講義の「小テスト」の結果で測定
　２） 実習に対する「技能レベル」の習得度を、「単元演習のレポート」の採点結果で測定
　３） 授業開始時のプレアンケート、単元演習ごとの単元アンケート、全授業終了後のポストアンケート（それぞれのアンケートは択一選択式、自由記述式）などのデータ解析
　４） 学習管理システムの学習履歴（個々の学習者の成績データ、電子掲示板のディスカッション履歴など）に関連したログデータの解析


５．おわりに

　このようなカリキュラム開発とその実践は、１企業や１大学ではできるものではなく、協働してくださった企業人と、教員たちそして何よりもスタッフとして参画してくれた学生たちの知的な共有財産といえるものです。ぜひ多くの高等教育ならびに企業内教育の場で、このような成果を活用していただけることを願って、現在、その仕組みづくりをしています。
　最後に、AMLの研究活動を進めるにあたり、文部科学省および日本私立学校振興・共済事業団、ならびに経済産業省から研究・開発基金を賜りました。また、書籍発行にあたり総合研究所から出版助成をいただきました。



参考文献
[1] サイバーコンカレントマネジメント研究部会:サイバーマニュファクチャリング−ｅラーニングで学ぶモノづくり−. 青山学院大学総合研究所 AMLIIプロジェクト, トランスアート, 2004.


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