「高専教育」諸論考

in [数ナビの部屋]

高専における数学教育、工学教育、学生指導等に関する実践例をまとめました。

数学と工学を駆使して技術者ロードを駆け抜けよう!

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■「高専教育」諸論考
[御案内] はからずも、 一関高専 に奉職して再雇用期間を含むと41年間の勤務をすることと なりました。この間、数学教育や高専教育に関していろいろな調査研究を行い、 論文にまとめて発表してきました。 工学教育に関しては、専門学科の教員と共著の論文もまとめることができました。
 永年勤めた高専での教職生活を終えるにあたり、ここに、 これまでに発表してきた内容の幾つかを書籍として取りまとめました。 今後の高専教育を考える上で、幾ばくかの参考になれば幸いです。

★本ページの内容を教育・研究目的で引用・紹介するときは、 本ページURLの記載をお願いします。

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目次

第T部 高専学生の意識
 著者は、高専生にいろいろな意識調査を行ってきた。 ここでは、そのような調査結果をもとにまとめた論考の幾つかを収録する。 特に、授業でのやる気や卒業後の技術者志向の有無が、 その後の高専生活にどのような影響を与えるかに大きな関心を持って 調査したものである。
  • 高専入学生からみた中学校の授業とやる気 [PDF]
     中学校ではどのような授業がなされているのか、 やる気の起こる先生はどのような先生であるかを調査し、 やる気を起こす授業を行なうにはどうすればよいかの提言を行なった。 調査結果の詳細は、平成4年度文部省高等専門学校振興充実促進経費の 補助を得て、「高専入学生のみた中学校の教師と授業」 と題する小冊子にとりまとめた。
    ー論文集「高専教育」第17号,1994.3,pp.203〜210
     (本編は、冊子「高専入学生の見た中学校の教師と授業」 [PDF] の概要を報告したものである。)
  • 中学校生活と高専入学後の学習態度 [PDF]
     中学校における内申点を含む様々な成績データと、 高専入学後の成績や生活状況との関連性を調査し、 意欲的な学生を選抜するには 入学前のどのようなデータが重視されるべきかを検討した。
    ー高専教育,第10号,1987.2,pp.123〜130

  • 高専入学後の学業意識の推移と技術者志向 [PDF]・・・(※)
     高専入学後の学生の学習に対する意識が、 学年が上がるにつれどのように変化するかを継続調査し、 学習意欲を持続させる要因や、 反対に学習意欲を喪失する要因等について分析した。 この調査結果の詳細は、 平成3年度文部省高等専門学校振興充実促進経費の 補助を得て「高専入学後の技術者志向と勉学意欲」 と題する小冊子にとりまとめた。 資料に全文を収録した。
    ー高専教育,第14号,1991.2,pp.174〜181
     (本編は、資料に収録した「高専入学後の技術者志向と勉学意欲」の概要報告である。)
  • 高専卒業後の職場生活 [PDF]
     高専生は卒業して就職後はどのような職場生活を送っているかを調査し、 職場での適応感の強弱にはどのような要因が関わっているのかを、 いろいろな角度から分析した。 調査では具体的な職場生活の様子についても1000字以内の記述を求め、 「高専卒業後の職務内容」と題する小冊子にとりまとめた。
    ー高専教育,第11号,1988.2,pp.66〜73
  • 高専在学時の職業イメージと卒業後の職務適応 [PDF]
     (※)で調査した学生達が、 卒業後はどのような職場生活を送っているかを調査した。 特に、高専在学時の意識と卒業後の職務適応感との関連性を分析した結果、 在学時に技術者志向が高い者ほど 卒業後の職務適応感は低いという結果が得られた。
    ー工学教育,44巻4号,1996.7,pp.18〜22

高専学生の学業意識の推移と卒業後の職務適応 [PDF]
ー上記の「学業意識の推移」と「卒業後の職務適応」の内容を、 図示を多くしてプレゼン形式にまとめ直しました(60頁)。 数十年以上も前の調査結果ですが、 「高専で学習する」ということの根幹部分があぶり出されており、 今の高専生に調査しても同様の傾向になるのではないかと思っています。 また、高専のような特定の教育目標を持つ他の学校種でも、 共通するものがあるのではないかと思われます。 (2024.03.22)


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第U部 数学教育
 ここでは、数学教育に関する論考の幾つかを収録した。 グラフ電卓の活用に関する内容が多い。近年、 グラフ電卓と同等の機能を持つタブレット端末のアプリケーションも 出現しているが、 「グラフ電卓」をそのアプリケーション名で置き換えることで 同様の教育効果が得られるのではないかと思われる。
  • グラフ電卓が切り開く数学教育の新世界 [PDF]
     数式処理が可能なグラフ電卓を活用すると、 従来の数学教育が革命的なほどの変貌を遂げることが可能になることを述べ、 この電卓を活用した数学教育の研究が急務であることを提言した。
    ー日本数学教育学会高専大学部会論文誌,Vol.7,pp.1〜20,2000.5
  • 「数学教育革命」遅れた日本 [PDF]
     日本ではグラフ電卓の認知度が低いことから、 この電卓の機能や海外での利用状況などを紹介する内容を取りまとめて 読売新聞に投稿した。「論点」欄に掲載され大きな反響があった。
     掲載後、文部科学省からどのような効果があったかの報告を求められた。 急遽、A4版17枚の報告書を作成したが、1枚にまとめるように求められた。
    ー読売新聞,平成14年(2002年)9月29日掲載
  • 数式処理電卓を利用した高専における微積分教育 [PDF]
     具体的な実践例や学生の反応を紹介するとともに、 学生の数学に対する不安感や成績がどのように変化するかを分析した。 グラフ電卓の利用により数学に対する不安感の減少が見られた。
    ー数学教育研究,第4号,pp.17〜33,2002.1
  • グラフ電卓を利用したグラフ・アートと関数教育 [PDF]
     グラフ電卓を利用して、 いろいろな関数のグラフを繋いで絵(アート)を作成させ、 このような試みの関数教育上の意義について考察した。 関数理解に寄与していることが示された。
    ー論文集「高専教育」,第27号,pp.191〜196,2005.3
  • 3次関数の性質に関する高専1年生の自由研究 [PDF]
     グラフ電卓を利用して、高専1年生に3次関数の性質について考察させた。 極値に関することはまだ学んでいないにもかかわらず、 実質的に極値に関する言及をしてきた学生が現れた。
    ー数学教育研究,第7号,2007.1,pp.75〜83
  • 試行錯誤で三平方の定理を考える [PDF]
     グラフ電卓を利用して、高専1年生に 「三平方の定理」を成立させる自然数の組について考察させた。 グラフ電卓は必ずしも必要ではないが、多様な発見がなされてきた。
    ー数学教育研究,第8号,pp.71〜83,2008.1
  • タンチョウの個体数変化とロジスティック曲線 〜環境に関する連携授業から〜 [PDF]
     参考文献をもとにタンチョウの個体数変化を数学的に解析する授業を行い、 このような授業の意義等について考察した。 学生の感想をみると、自然現象の解明に対する数学の役割について、 学生(2年生)の認識は驚くほど低いことが分かる。
    ー数学教育学会誌,Vol.50,No1・2,pp.5〜13,2010.3 [解説]
  • 創造性検査と数学に対する意識との関連性に関する縦断調査 [PDF]
     創造性検査を1年次と3年次に行って、 数学に関する様々な意識と創造性との関連性について分析した。 グラフアートの未提出者は、創造性の各思考特性が低い傾向が 見られた。
    ー2010年度数学教育学会・春季年会発表論文集,2010.8 [PPT]
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第V部 工学教育
 ここでは、工学教育との関わりの中で取りまとめた論考の幾つかを収録した。 専門学科の先生方と共著で発表したものものも含まれる。 特に、物質化学工学科の先生方には、 グラフ電卓を専門学科の学生実験でも実際に活用いただいた。 センサーを利用した近赤外分光器の開発でも活用された。
  • 切削機構からの数学教材(共著) [PDF]
     空間図形を扱いながら微分積分を含む総合演習の場となりうる 数学教材を見出した。その概要を紹介すると同時に、 このような専門科目の内容を数学の授業で 取り上げることの意義について考察した。
    ー日本数学教育学会高専部会論文誌,第4巻第1号,pp.81〜90,1997
  • 数式処理電卓は工学教育に何をもたらすか? [PDF]
     数式処理可能なグラフ電卓を工学教育で活用すると、 数学を自在に使いこなし思考を工学の問題に集中させた教育が可能になることを述べ、 この電卓の活用法に関する研究が急務であることを提言した。 この論説は、平成13年度の日本工学教育協会賞(論文論説賞)を受賞した。
    ー工学教育,48巻4号,pp.9〜15,2000.7
  • 数式処理電卓の応数・応物における利用例案と予想される教育効果 [PDF]
     数式処理電卓の工学教育における活用例として、 応数・応物で想定される利用例を提示し、 この電卓を工学教育で利用した場合に予想される教育効果について論じた。
    ー工学教育,50巻第1号,pp.1〜8,2002.1
  • 工学教育における数式処理電卓の利用例〜実データの収集と解析〜 [PDF]
     数式処理電卓のオプション機器であるデータ収集機を利用すると、 センサーを通して実データを簡単に収集でき、 その場でいろいろな解析が可能であることを具体例を添えて示した。
    ー日本工学教育協会・第50回年次大会(工学院大学)での発表概要,2002.7
  • S-A創造性検査による実技系専門科目と創造性との関連性に関する考察 [PDF]
     創造性検査の結果と高専における実技系専門科目との関連性を分析すると、 座学系科目との関連性は見られなかったが、 幾つかの実験・実習の成績との間に関連性が見られた。 事後の考察から、 緊張感を欠くと大事故に繋がりかねない内容の実験・実習の評価が、 創造性との関連性が高いことが示唆されたが、 その方向でまとめ直すことが出来なかったのが残念である。
    ー2010年高専フォーラム・教育教員研究発表会での発表概要 [PPT]
  • ハンドヘルドテクノロジーを活用した高専における化学工学実験(共著) [PDF]
     物質化学工学科の実験で、 数式処理電卓とデータ収集器を利用した幾つかの学生実験を行った。 これらの機器の利用は化学系の実験教育において 大きな可能性を秘めていることが示された。
    ー工学教育,61巻4号,pp.43〜48,2013.7
  • 化学工学系の専門科目で必要とされる数学の内容について(共著) [PDF]
     化学工学の反応工学などで必要とされている 具体的な数学の内容について分析し、 化学工学を学ぶ上においては広範囲な数学の内容を 十分に理解している必要があることを示した。
    ー日本数学教育学会高専大学部会論文誌,Vol.61-1,pp.107〜118,2013.12
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第W部 学生指導・その他
 ここでは、 学生指導に関する内容や第T〜V部のいずれにも分類しがたい内容を収録した。 その内容は、 厚生補導研究会・数学のプリント置き場・連携授業・ガイダンスなど多岐にわたる。
  • 学業不振学生 指導上の諸問題 [PDF]
     平成2年度に取りまとめた「高専入学後の技術者志向と勉学意欲」をもとに、 学生の勉学に関するいろいろな意識ついて考察し、 指導上のいろいろな課題について問題提起した。
    ー平成3年度(1991年) 一関工業高等専門学校厚生補導研究会・基調講演
  • 大容量・高速ネットワーク時代の授業像〜板書をノートに取らせない授業〜 [PDF]
     高専のネットワーク回線の強化により可能となる授業像について提起した。 具体的には、著者が実践を始めた「板書をノートに取らせない授業」の 概要について発表した。
    ー平成14年度(2002年) 高等専門学校教育教員研究集会(水戸市)での発表概要
  • 高専入学生にみる中学校での数学の学習状況と勉強の仕方について [PDF]
     高専新入生に対して、中学校での数学の学習状況と勉強の仕方について調査した。 「勉強しない」者の中には、十分理解でき勉強の必要性を感じない者が 含まれていることが示唆された。
    ー数学教育の会(2010年夏の集会・お茶の水女子大学)での発表概要
  • 一関高専における卒研室見学を取り入れたキャリア教育ガイダンス(共著) [PDF]
     高専1年生に対して長年行われてきた「卒研室見学」が、 実施者である専門学科教員やクラス担任が考えている以上の効果を 学生にもたらしていることが、 アンケート結果により示された。
    ー論文集「高専教育」第35号, pp.467〜470,2012.3
  • グループエンカウンターと5分間スピーチを取り入れた第2学年の特別教育活動 [PDF]
     第2学年の特別教育活動でグループエンカウンターや5分間スピーチを 取り入れ、その効果を hyper-QU で評価した。 これらの試みは、 学生相互のコミュニケーションを促進する上で有効であることが示された。
    ー論文集「高専教育」第38号, pp.467〜470,2015.3
  • 書評:「生きがいの創造」 [PDF]
     飯田史彦著「生きがいの創造」に関する書評である。 学生相談室長をしていたときは、飯田氏の了解を得て講演の音声ファイルを 学生相談室のHPにも登録し、多数のアクセスを受けた。
    ー平成11年度(1999年) 一関高専「図書館だより」5月27日号
    (注) 書評内で示したWebサイトは、下記に変更になっている(2024.04.23)。
     [URL] http://coolrip.b.ribbon.to/kobe.cool.ne.jp/so2002/
        realaim/Lifeindex.html
  • 所感:定年退職を迎えて [ PDF]
    ー平成24年度(2012年) 一関高専「学校だより」第76号
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資料
  • 高専入学後の技術者志向と勉学意欲 [PDF]
     ここでは、昭和60年度の入学生に対して、 学年進行につれて勉学意欲がどのように変化するかを追跡調査した報告書を 収録した。 この報告書は20年以上も前のものであるが、 学習に対する意識や取り組み姿勢などは、 現在調査してもあまり大きな違いは見られないではないかと考えている。
    1. はじめに
    2. 調査資料:
    3. 高専入学時の意識
    4. 高専入学後の勉学意欲
    5. 高専入学後の学校適応
    6. 成績と勉学意欲の変動
    7. 高専入学後の技術者志向
    8. 性格との関連性
    9. まとめと考察
    ー平成2年度文部省高等専門学校振興充実促進経費による出版
  • 高専教員41年間の軌跡 [ResearchMap]
(平成27年3月19日)

補遺   (下記は、ページ数等の関係で本書に盛り込むことができなかった論考である。)
  • 工業高等専門学校学生の意欲を高める教育方法の研究(II) 〜高専生のやる気の諸相〜[PDF]
     昭和59年度の全学年に対する質問紙調査により、 高専における「やる気」について調査し、 学校生活における様々な要因との関連性について分析した。
    ー昭和59年度高等専門学校等改善経費報告書,pp.1〜65,1985
  • 高専第1学年の成績よりみた入学者の選抜方法の検討 [PDF]
     昭和55〜61年度の入学生1090名の調査から、 入学後1年目の成績と関連する入学時のデータは何であるのかを分析し、 望ましい入学者の選抜方法について提言した。
    ー高専教育,第13号,pp.61〜67,1990
  • 研削加工に現れた一様双曲面と数学教育(共著) [PDF]
     機械工学の研削加工における切削機構の研究テーマの中から、 高専3年でも理解可能な数学教材を見出し、それを実際の数学の授業で 教授可能な形に整理したものを報告し、 そのような題材を授業で取り上げることの意義について考察した。
    ー論文集「高専教育」,第22号,pp.1〜8,1999
  • 数学的気づきと試行錯誤を伴う課題の評価方法について [PDF]
     理工系学生の創造力の育成は、まず「何かに気づく」ことが 最初の出発点である。そのような気づきは、いろいろな試行錯誤 から得られることが多い。そこで、数学に関する試行錯誤をさせて 何かに気づく体験をさせ、提出されたレポートの評価方法について 検討した。
    ー論文集「高専教育」,第31号,pp.589〜594,2008
  • 結び目+性格+創造性=? [PDF]
     結び目理論は、性格分析に応用できるのではないかという記事が 日本数学会の学会通信誌に掲載された。性格と創造性に関して調査した データが手元にあったので当てはめてみた。 その結果、多少なりとも関連性が見られたことを報告した。
    ー2011年数学教育の会(冬の集会),発表概要,2011
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■下記は、本書を作成後に掲載・発表した資料です。
  • 工学実験におけるプラットフォームとしてのグラフ電卓の活用と近赤外分光器の開発(共著)
     科研費の挑戦的萌芽研究により、 グラフ電卓(TI-Nspire CAS)を近赤外分光器の分析装置として利用できることを 実証した。この機器は多様なセンサーを利用できることから、 工学実験のプラットホームとして利用可能であることを提言した。
    ー工学教育,64(1),pp.9〜13 (2016)
  • いつでも・どこでも・スマホで数学!
     PCやスマホに無料でインストールできる数式処理ソフトMaximaの操作解説書です。(2017.12)

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  • 数学と工学におけるグラフ電卓の活用(163頁)
     平成29年12月に、高専機構主催によるモンゴルの3高専の教員向け研修会が開催され、グラフ電卓の意義や活用法等について、本サイトのグラフ電卓に関する内容を とりまとめる形で講演した。
    ーモンゴル国3高専における教員向け研修会での講演, (2017.12)
  • 数学教育と工学教育におけるグラフ電卓の活用
     日本高専学会誌より寄稿を求められ、数学教育と工学教育におけるグラフ電卓の 活用の経緯や意義等についてとりまとめた。
    ー日本高専学会誌,Vol.24,No.1,pp.21〜23 (2019)
  • Formsを利用した数式記述を含む線形代数の試験
     コロナ禍に、遠隔で線形代数の授業を受け持つことになり、 試験をどのような形で実施すべきか苦慮したが、Formsを利用すると、 ある程度は数式記述を含む回答も処理できることを報告した。
    ー日本数学教育学会 高専・大学部会論文誌,Vol.27,No.1,pp.39〜40 (2021)
  • 球面調和関数による展開とその利用例
     球面調和関数展開は、球面上の関数に対するフーリエ解析であり、 量子力学のみならず、音響やCG等の多くの分野で必須の関数である。 この関数の概要と利用例を紹介した。
    ー日本数学教育学会 高専・大学部会論文誌,Vol.28,No.1,pp.63〜72 (2022)

■べき分布・べき乗則・パーコレーション
「べき分布」や「べき乗則」は,ミクロからマクロまで、 自然現象や生物現象のみならず,人間の行動にいたるまで、 世の中のいろいろな場面で現われてきます。 そのことを知ったのは,退職後に 「歴史はべき乗則で動く」(マーク・ブキャナン著,早川書房)を 読んだことによります。そして、このことは 一般にはあまり知られていないようだということも分かりました。 そこで、べき分布やべき乗則について調べてきて, 幾つかのテーマについて研究会や学会等で紹介してきました. 以下は、その関連で作成・発表してきたものです。
  • 「べき分布」:リンク集
    「べき分布」の重要性を知って, このことに関連するリンク集を作成した。
  • 「Maxima」と「R」による「べき分布」の解説
    「べき分布」の特徴や性質について,「Maxima」 と「R」で解説した.
  • 「ベキ分布」の特徴と数理
     べき分布の数学的な解説や具体例を紹介し、関連して相転移との関わり、 自己組織化臨界現象、パーコレーションの紹介、ネットワークの次数分布、 そして q-指数関数などを紹介した。
    ー日本数学教育学会 高専・大学部会論文誌,Vol.26,No.1,pp.73〜90 (2020)
  • 統計教育における「べき分布」の取り扱い
     べき分布は世の中の多様な場面に現われてくることから、 この確率分布は統計教育でも取り上げるべきであることを提言した。
    ー科研費研究会でのレポート,(2021.05)
  • 平均も分散も存在しない確率分布
    ー高専数学教育研究会,いわて県民情報交流センター(盛岡),(2022.11)
  • べき分布のデータ
     ジップの法則や,べき分布に従う確率変数の最大値の分布に関する まとめを紹介した.
    ー数理モデルに関する科研費研究会,東京都立産技高専,(2023.06)
  • べき指数の推定の仕方
     べき指数の最尤推定法による推定の仕方について紹介した.
    ー数理モデルに関する科研費研究会,福井高専,(2024.03)
  • べき乗則・相転移・浸透現象
     これらの間の関連性についてとりまとめ、 べき乗則のべき指数の間には驚くべき関係式が 成り立つと予想されていることを紹介した。
    ー第24回グラフ電卓研究会,福井高専,(2024.06)
  • 確率教材としてのパーコレーションについて
     パーコレーションの数学的な取り扱いの概要を紹介し、 確率の教材として取り上げる必要があることを提言した。
    ー日本数学教育学会第106回算数・数学教育研究(大阪)大会 高専・大学部会(2024.08)
  • 確率教材としてのパーコレーションの概要
     パーコレーションの数学的な取り扱いの概要を紹介すると同時に、 確率の教材例として1次元とベーテ格子の場合の扱いを紹介した。
    ー日本数学教育学会 高専大学部会論文誌,Vol.31, No.1 (2025.06)
  • 三角格子上のパーコレーション
     「数理科学」に掲載された田崎晴明先生の記事を基に、 三角格子上のパーコレーションの共形不変性を証明して フィールズ賞を受賞したスミルノフの証明の概略を紹介した。
    ー数理モデル教材開発研究会,秋田高専,(2025.09)
  • べき分布とべき乗則
    「べき分布とべき乗則」についてまとめた解説本を出版した。 べき分布の基礎から「べき分布:リンク集」 で扱っている各種のテーマを、 一通りは解説できたのではないかと思っている。 執筆の経緯は「雑感日誌」に記した。 (2025.11)

    森北出版 (試し読み) (note), amazon 紀伊國屋 楽天 丸善 Honya Club e-hon

■HPでの公開にあたって
  • この書籍は、退職時に作成して関係者に配布したものである。
    全文は、下記よりダウンロードできる。
      「高専教育」諸論考 (273頁) [PDF:15MB]  (H29.02.12)
  • 高専発足以来、高専での教育研究を発表する場として『高専教育』が発刊され、 その後『論文集「高専教育」』に名称変更して、 全国の高専ならびに高専教員の具体的な教育実践が蓄積されてきた。
     しかし、長年発行されてきた『論文集「高専教育」』は、 平成26年度の発行をもって廃刊になった。 これまでに発行されたこの論文誌の内容は、 何故かciniiから「目次」すらも検索できない。 わずかに第33〜37巻のタイトルと英文概要だけは検索できるが、 Web上で全文を見ることはできない。 すなわち、創設されて半世紀以上になる「高専」での教育に関して、 これまでに蓄積されてきた膨大な数の教育論文は、 外部から一切Web検索できない状況にある。
     以上の状況に鑑み、著者の高専での実践は誠に細やかなものであるが、 ここに41年間で書きためてきた拙い諸論考の幾つかを 公開することにしたものである。
(平成28年12月3日)

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