超高速ネットワークを利用した 高大間双方向遠隔授業の実践 中神雄一(北大理)， 大島修（鴨方高校） 杉山耕一朗（北大理），川端善仁（鴨方高校） 佐藤光一郎（鴨方高校），倉本圭（北大理） 小高正嗣（北大理），Mosirプロジェクト Mosir（モシリ）プロジェクトの概要 http://www.ep.sci.hokudai.ac.jp/~mosir/ 北大地惑の学生有志団体， 補助は有志教官，専攻 基本的にボランティア インターネット上でのマルチ メディア配信技術の習得、 運用 - Streaming(realsystem) 2000/07 発足 研究現場からの 研究成果発信！ セミナー公開 研究紹介 「有珠山」 一方通行の情報発信 ⇒ 受信者の反応がわからない． Contents 双方向遠隔授業の経過 対話的な授業環境の構築 授業作り 運営体制 良い遠隔授業をするために 双方向遠隔授業 の経過 2001/10 大学との教材開発の呼びかけ (大島；日本惑星科学会秋季講演会)． 2002/02 遠隔授業を提案（杉山, 中神）． 02/06 : プロジェクトスタート 02/09 : システム完成 02/10/23 : 「月の科学」（倉本助教授） 24 : 「惑星気象学」（小高助手） 10/30,31 : 第一週と入れ替えて実施 02/11/17 : 全国マルチメディ祭 in 岡山 遠隔講義 協力機関 倉敷芸術科学大学 産業科学技術学部 小林和真研究室 笠岡放送株式会社 (株)ネクステック 北海道大学工学研究科 高井昌彰研究室 北海道大学大型計算機センター 株式会社 日立製作所 北海道地域ネットワーク協議会 (NORTH) プロジェクトの特徴 １、対話的な授業環境の構築 - DVTS の導入（高品位な映像/音声） - JGNの利用 （スムーズなやりとり） - 遠隔授業にふさわしい配信システムを工夫 ２、高校生向け教材の開発 - 最先端の研究に触れる機会を提供 - 科学的思考に触れる機会の提供 - アンケートで効果を分析 ３、学生主体の運営体制 我々のねらい ノウハウの集積, 整備 （高校，大学双方） - DVTS運用 （技術） - 高大連携 （手順） 教育現場で何が求められ，何を提供でき るのか知る （大学側） - 「理科離れ」抑止への研究現場からの具体的 なアクション １、対話的な授業環境の構築 DVTS JGN 遠隔授業にふさわしい配信環境の整備 DVTS （Digital Video Transport System） ． WIDE プロジェクトが開発 - FreeBSD, Linux, NetBSD, MacOSⅩ，Win2000, WinXP で動作． DV画像を無圧縮で伝送 双方向で 35Mbps 程度の帯域 が必要 LAN以外では専用線が必要 DVTS （受信機） Pentium Ⅲ 933MHz Debian GNU/Linux 2.4 JGN （Japan Gigabit Network） 通信・放送機構 (TAO) が整 備する研究開発用ネット ワーク 基幹区間の帯域は2.4Gbps アクセス点までの足回りは 利用者が準備 100Mbpsの帯域を確保 IPv6 を使用． 北大鴨方間約1,400km 遠隔授業にふさわしい 配信環境の整備 対話性を重視 - 音声 - 講師の目線 廉価でお手軽に - 既存の機材の 活用 - 最低必要人員 4名 - 資料はPCモニ ターに投影 （北海道大学） 2台のカメラ の切り替え ⇒ 講義の録画用 ビデオ↓ （北海道大学） • 受信画像も録画 • 教室内のスピーカ を使用． 配線図２ ： 受信側 鴨方高側も基本的には これと同様． ２、高校生向け教材の開発 授業案作成 授業の概要 当日の様子 アンケート結果 生徒の声 授業案作成 課題 １） 高校生の情報が全く無い （興味，基礎知識，授業進 度） ２） 授業時間が限られている （５０分×２コマ） ３） 初めての環境での授業でなにが起こるか分からな い！対応策 １） 大学教官，高校教員，学生スタッフが連携して情報交換 ・ 事前アンケート （月のスケッチ，月の知識） ２） 生徒の興味，レベルに応じて授業内容を厳選． ・ 正確な理解よりストーリを重視 ・ 生徒の学習意欲を喚起するような内容 ３） 学生スタッフの臨機応変な対応でカバー 授業の概要 大島教諭担当の「宇宙の科学」の時間 - 3年生が対象 - 人数は各回 20 名前後 - 文型で物理、化学は未履修 - “宇宙”、“惑星”に興味、関心 内容 - 「月の科学」 (倉本助教授) 月の起源 / 進化 - 「惑星気象学」（小高助手） 地球型惑星の大気現象比較 当日の様子 第一週 - 北大から学生派遣（2名） - 音声ノイズ発生 （パケットロスによる） - 携帯電話で対応 - 報道関係の取材 第二週 - 音質改善 - 授業進行もスムースに - 普段どおりの静かな環 境での授業 アンケート結果 システム ・ 音声 ・ 臨場感 授業内容 ・ 面白かったか？ ・ 理解度 ・ 興味の喚起 満足度 生徒の声 （アンケートから一部） 授業の全体的な雰囲気 対話性 - いつもと違う授業で楽しかった． - いい緊張感だった． - いつもより勉強する気になった． - 授業の内容について - 想像以上に面白かった． - 全体的に分かりやすかった． - 難しい内容でも聞く気がした． - ビジュアルで分かりやすかった その場で分からないことに対応 してくれる． 質問しにくい雰囲気だった． 質問に答えたくてもどう答えたら 良いのか分からなかった． 興味の喚起 - いろんな惑星の内側を覗きたい． - 地球のことをもっと知りたくなった． - 火星・金星の年齢． - 水はどのようにして出来たのか？ ３、学生主体の運営 人員，役割分担 - システム設計/構築，スタジオ設営 ： 5名 - 授業案作成，資料作成支援 ： 4名 教官との連携 - 学生企画実現のための資金提供 (システム構築) - 教官が話題提供，学生が高校生向きにアレンジ，フィードバック (授業内容) - 学生が監督，教官が役者 (授業リハーサル) 学生主体の良い点 - 高大間の意思疎通が円滑になる - 高校生により近い立場から意見できる - 自らも研究公開，理科教育について主体的にかかわりを持てる 良い遠隔授業をするために 心構え： 大学の講義をそのまま持ち込んでも旨く行かな い！ 情報収集 : 集められるものは何でも（座席表，授業態度） 技術： 音声が命！映像は多少コマ落ちしても大丈夫 講師の視線が感じられる環境 企画，運営： 学生の柔軟なアイデアを積極的に取り入れる． 今後 ノウハウの整備，公開 低コスト化 （特に人的） DVTS活用策の模索 - 研究現場での情報伝達手段として - 高画質を活かした研究の道具として ・ 遠隔望遠鏡による木星の縞模様の観察 ・ オーロラの常時地上観測 参考 北大-鴨高間双方向遠隔授業プロジェクト - 北大 http://www.ep.sci.hokudai.ac.jp/~mosir/work/2002/kamokata/ - 鴨方高校 http://www.kamokou.jp/hokudai/ Mosir プロジェクト http://www.ep.sci.hokudai.ac.jp/~mosir/
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