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UCL の統合工学プログラムで数学モデリングと解析の指導に MATLAB を活用
MATLAB の活用で学生と教員の連携が大幅に改善
「MATLAB 入門コースと MATLAB Grader を導入したことで、講義時間に余裕が生まれ、学生の質問に答えたり、共同作業の土台作りをしたり、実践的なエンジニアリングの問題について話し合ったりできるようになりました。そのおかげで、学生と教員の連携全体の質が向上しました。」
主な成果
- MATLAB 入門コースにより、UCL の学生はエンジニアリング問題の解決に取り組む前にコーディングの習得が可能に
- MATLAB Grader により、教員はオンライン課題を確認し、学生の進捗状況を把握できるだけでなく、グループや個人の不得意な分野を迅速に特定
- MATLAB 入門コースにより、講師は講義時間を実践的なエンジニアリング問題の解決の指導に有効利用が可能に
UCL の講師は、MATLAB を活用して学生と教員の連携を改善するだけでなく、実践的なエンジニアリング スキルの教育にも取り組んでいます。
ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン (UCL) の工学教育センター (CEE) は、統合工学プログラム (IEP) を通じて未来のエンジニアを育成しています。このプログラムでは、人間を中心にした設計や就職に役立つスキル、そして数学モデリングを学べるよう、プロジェクトと実践をベースにした活動を重視します。
UCL では、毎年、約 1,000 人の学生が 工学部の8つの学科で「数学モデリングと解析 I (MMA1) 」モジュールを履修しています。この 10 週間の基礎コースでは、まず第 1 週目に MATLAB 入門コースを受講して、MATLAB® の基礎を学びます。コースが進むと、学生たちは MATLAB Grader™ で自動採点される計算モデリングの課題に取り組みながら、共同作業で実践的に学ぶ数学モデリング ワークショップにも参加します。
このコース設定のおかげで、講師は貴重な講義時間を計算モデリングの指導に充てていた従来の方式を見直すことができました。その時間を使い、学生たちはワークショップに参加する前に、MATLAB 入門コースと MATLAB Grader を用いた準備教材に取り組んでいます。そして、講義時間には、人体の医薬成分の吸収や体内動態のシミュレーション、ロボットアームのモデリング、マイクの設計等に取り組んだり、海洋と大気の CO2 濃度に関する過去のデータを分析して海洋の酸性化を研究するなど、より高度で実践的なモデリングと解析を行うプロジェクトに重点を置くようになりました。
大学のアンケート調査によると、学生は MATLAB 入門コースが魅力的で使いやすいと感じているだけでなく、問題ベースのアプローチも高く評価しています。このアプローチにより、学習者は MATLAB の数学モデルを活用して実践的なエンジニアリングの課題に取り組めるようになり、MMA1 は 2022 年の Collaborative Engineering Education in the Digital Age ケーススタディ報告書で「ベスト プラクティス アクティビティ」として国際的に高く評価されました。
