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自分でテーマを設定し、今まで学んできた知識や技術を総動員して探究活動を行っていく課題研究。

その総まとめの発表会を、３日間に渡って行いました。

 

情報技術科の課題研究は２年次からテーマ設定を行い、３年次から活動を開始。基本的に１人１テーマです。

スライドを用いて発表し、その後に生徒・教員からの質疑応答という流れで行いました。

 

 

また、２日目は２年生が見学をしました。２年生向けの発表会を務めた生徒のテーマを簡単に紹介します。

鈴木大地「複雑な図形の単純化」

  

 

読み込ませた図形の概形を認識して、それを簡略化したものを自動で生成するアルゴリズムを考え、プログラムを作成しました。

作成したプログラムを実際に動作させると様々な問題点が浮かび上がってきましたが、一つ一つ対策を考えてプログラムを修正することができました。

 

平川心菜「ＭＡＳを用いた感染症拡大シミュレーションの実装」

  

 

Google Colaboratoryというサービス をローカル環境で正しく動作するように移植しました。

それを用いて感染症拡大のシミュレーションを行い、得られた結果から考察を行いました。

 

堀内　陽「画像生成ＡＩを用いた画像修正」

  

 

Stable Diffusionという画像生成ＡＩを用いて実際に画像を生成し、そこで出た課題点を修正できないか試行錯誤しました。

 

鈴木莉名「自立制御ロボットの製作」

  

 

複数人で協働して自立制御ロボットを制作し、高校生のロボット大会に出場しました。

残念ながら大会では負けてしまいましたが、失敗の要因を推測し、修正案を考えることができました。

 

松下竜之「食堂の空席表示」

  

 

どうしても給食の時に混雑してしまう食堂。

空席が一目で分かれば便利ではないかと考え、Raspberrypiという小型コンピュータとカメラを用いて人体の自動検出を試みました。

実用化には至りませんでしたが、光の強さなどの外的要因の影響を受けないシステムを構築することがいかに難しいか、体感することができました。

 

２年生に発表する緊張から解放された生徒達。立派な発表でした。

是非２年生も自分なりのテーマを見つけ、１年間向き合って欲しいと思います。

 

 

 

今年もネットワーク技術の実習が始まりました。

今回は初回ということで、今後自分たちが実習で用いるLANケーブルを自作しました。

 

LANケーブルは確実な通信を行うために、磁束を打ち消すよう内部の配線をねじってあったり、心線やプラグに様々な種類があったり、多くの工夫がなされています。そういった座学で学んだ知識を実物を見て確かめながら、製作を進めていきました。

 

内部のやや硬めの信号線を真っすぐに手で伸ばし、切りそろえてからプラグに差し込み圧着します。

口で言うのは簡単ですが、丁度いい長さに切りそろえ、心線とプラグの内部がしっかりと圧着できなければならないので、慣れるまではなかなかうまく作れません。

 

完成したら、最後にテスターを用いて導通のチェックをします。今回は両端の結線が同じ配列になるストレートケーブルを製作したので、「ストレートケーブル　OK」と画面に表示されれば、通信ができるケーブルが完成した証拠です。

一発でOKが出て喜ぶ生徒もいれば、エラーが出てしまい泣く泣く作り直す生徒も…

 

早々とOKが出た生徒達には、授業で使うLANケーブルの修理をお願いしました。

 

次の実習はリピータハブとスイッチングハブの特性の違いについて、実際にネットワークを構築しながら学んでいきます。

今後も知識だけに偏ることなく、技術に直接触れながら理解を深めていきます。

現在３年生が「ネットワーク技術」という授業の中で、トラブルシューティング実習に挑戦しています。

 

 

ネットワーク技術では、今や誰もが利用する「インターネット（ネットワーク）」という技術について、その成り立ちから、なぜ世界中の人々と通信できるのか、どのような決まり（プロトコル）で機器同士が繋がっているのかを総合的に学んでいきます。

 

授業の中では、それらを理解するための座学だけでなく、LANケーブルを自作したり、ノートPCやスイッチ、ルータなどの機器を用いてネットワークを構築したり、実習も数多く実施します。

実際に用いられている情報機器を用いて、自分で設定を変更したり、ハブにケーブルを繋いでみたりすることで、より体験的に学びを深めていけるよう授業が構成されています。

 

その集大成として臨んでいるのがこのトラブルシューティング実習です。

教員があらかじめ構築したネットワーク内部に障害を仕込み、わざと不具合を発生させておきます。その不具合を、生徒は今まで学んだ知識と実習での経験を班ごとに総動員して原因を特定し、ネットワーク構成図通りの正常な状態に復旧させる（トラブルシューティングする）、といった内容のものです。

 

一口に「インターネットに繋がらない」といっても原因は多種多様です。単純に機器のどれかの電源が入っていないだけかもしれない、ケーブルの断線や機器の不具合といったハードウェアの問題かもしれない、果てはDNSサーバやDHCPサーバの設定ミスなどのソフトウェア的な問題かもしれない…

 

トラブルシューティング実習を開始した1月初旬はなかなか原因が特定できない班が多かったものの、現在では

「とりあえずここからここまでping（通信の状態を確かめるコマンドの一種）通して確かめよう」

「スイッチ挟むと繋がらないから原因はここじゃない？」

「内部のネットワークは繋がってるんだから原因は外に行くルータでしょ」

など、様々な可能性を考慮しながらも、確実に原因に迫っていけるようになった班が続々と出てきて成長を感じられます。

 

 

 

これで本授業も残すところは学年末テストのみ。

幅広く活躍できるIT人材の育成を目指して、生徒とともに今後も努力していきます。

 

今日は、情報技術科3年生がラズベリーパイを使って実習です。
この実習では、プログラムを組むのではなく、システムを組む実習です。

ちょっと専門的な話...
ラズベリーパイのOSは、インターネットのサーバーのOSとして用いられることが多いUNIX。正確に言えばLinux。
UNIXでのユーザー管理を学び、あらたにユーザーを追加。
そのユーザー一人一人が、ホームページを公開できるようにWEBサーバーをインストール。
さらにデータベースの連携ができるようにシステムを構築します。

コンピュータに合わせて人間が利用するのではなく、人間に合わせてコンピュータを利用する方法を実習で学びます。

ちなみに、この実習室で中学生PWSを実施します。