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

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1 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 発表者の立場：　大学側で行ったことを中心に発表する プロジェクトの成功を強調しつつ 模索と成功の秘訣

2 Mosir（モシリ）プロジェクトの概要 一方通行の情報発信 ⇒ 受信者の反応がわからない． 北大地惑の学生有志団体，補助は有志教官，専攻
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 Mosir が唐突、 Mosir プロジェクトとはなんぞや　北大地球惑星の学生有志団体、補助は有志教官、専攻 学生ボランティアの活躍を強調　コスト　 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．

3 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　

4 双方向遠隔授業 の経過 2001/10 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
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

5 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
　 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)

6 プロジェクトの特徴 １、対話的な授業環境の構築 ２、高校生向け教材の開発 ３、学生主体の運営体制 - 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 学生主体

7 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）
　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

8 　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 学生の役割　

9 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

10 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

11 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
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

12 　（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↓

13 （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．

14 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　　

15 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） 対応策
　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　 　 学生の役割について項目を設ける 学生、教官間でのフィードバック 条件　：　50分　×　２　（概要から持ってくる）

16 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
　　　- 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 －何人，何年生 －　授業の雰囲気　（１、２週） 第一週は学生が現地に派遣，ギャラリー －内容の下に当日の様子 　・第一週　：　マスコミ，派遣学生 　　　　　　　　音声ノイズ ・　第二週　：　鴨方進行役は大島先生 　　　　　　　　音声も改善クリアーに

17 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 第二週 - 音質改善 （パケットロスによる） - 携帯電話で対応
　　（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　　

18 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 淡々と
　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 淡々と 生徒に楽しんでもらえた　> この試みは成功！

19 生徒の声 （アンケートから一部） 対話性 - 質問しにくい雰囲気だった． 授業の全体的な雰囲気 授業の内容について 興味の喚起
　対話性 　　- 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． 　授業の全体的な雰囲気 　　- 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 　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？ 生徒の声 見せるだけ

20 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
　　-　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

21 良い遠隔授業をするために 大学の講義をそのまま持ち込んでも旨く行かない！ 心構え： 情報収集 : 集められるものは何でも（座席表，授業態度）
　　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 成功の鍵　ポイント、> 初めてやる人向け －　大学の講義をそのまま持ち込んでもうまくいかない．　 　　・　教官は素材提供者に 　　・　高校生に近い立場の学生が翻訳作業 教材の共有，フィードバック， 学生スタッフのスライド追加 －　役割分担表 －　学生が主役、料理は学生 －　教官は助っ人，素材提供 映像よりも音声　 　・音声についてはバックアップが必要　携帯？ プロジェクターよりもPCモニターをそのまま撮影した方が見やすい． 企画，運営： 　 　学生の柔軟なアイデアを積極的に取り入れる．　

22 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
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 カ

23 参考 - 北大http://www.ep.sci.hokudai.ac.jp/~mosir/work/2002/kamokata/
北大-鴨高間双方向遠隔授業プロジェクト - 北大 - 鴨方高校 　　 Mosir プロジェクト