MATLAB Course Designer を使用した Simulink 演習の作成
この例では、MATLAB® Course Designer™ でコースに Simulink® 演習を追加する方法を示します。
Simulink 演習には、概念を段階的に教えるタスクが含まれます。受講者は、タスクの解答を提出した後に自動評価とフィードバックを受け取ります。Simulink 演習の例については、Simulink 入門などのコースを参照してください。
MATLAB Course Designer の詳細については、MATLAB Course Designer を使用したコースの作成を参照してください。
コースとモジュールの作成
学習管理システム (LMS) から MATLAB and Simulink Online™ Courses を開きます。MATLAB and Simulink Online Courses と LMS を連携させる方法については、MATLAB and Simulink Online Courses と学習管理システム (LMS) の連携を参照してください。
MATLAB Course Designer を開くには、[Course Designer を起動する] をクリックします。[コースの作成] をクリックして新しいコースを作成します。コースのタイトルを選択します。
各コースは 1 つ以上のコース モジュールで構成されます。モジュールは、Simulink 演習などの学習アクティビティの集合です。[モジュールの追加] をクリックしてコース モジュールを作成します。
Simulink 演習の作成
Simulink 演習をコース モジュールに追加するには、次のようにします。
Simulink 演習を追加するモジュールを展開します。
[学習アクティビティの追加] 、 [Simulink 演習] の順に選択します。
無題の Simulink 演習の横にある [編集] をクリックします。
演習のタイトルの追加
演習タイトルは、受講者がその演習で期待できる内容を示します。モジュールのタイトルやモジュール内の他の学習アクティビティとの関連性を踏まえて、その学習アクティビティの範囲を明確に定義するようなタイトルが有効です。
たとえば、Simulink 入門の「Simulink グラフィカル環境」モジュールにある Simulink 演習のタイトルについて考えてみましょう。
ブロックとパラメーター — このタイトルは、その演習で受講者がブロックの基本 (ライブラリ ブラウザーやクイック挿入メニューの使用方法など) と、パラメーターの基本 (ブロック パラメーター値の設定方法など) を学ぶことを示しています。
ブロックと信号の識別 — このタイトルは、その演習で受講者がブロックと信号を識別する方法を学ぶことを示しています。これには、非表示のブロック名を表示させることや、カスタムのブロック名および信号名を付けることなどが含まれます。
タイトルを追加するには、次のようにします。
[演習の編集] タブの左側にある [タイトル] をクリックします。
[演習のタイトル] ボックスに、演習のタイトルを入力します。
開始モデルの追加
受講者は、開始モデルを編集して Simulink 演習を開始し、解答を仕上げていきます。受講者にこの出発点を提供するために、各 Simulink 演習には開始モデルが必要です。開始モデルでどの程度の内容を提供するかを決定します。受講者に空白のモデルから取り組み始めてもらうことも、詳細なブロック線図から着手してもらうことも可能です。
たとえば、接続されていない 2 つの信号線を含むブロック線図を開始モデルに含めることができます。演習の一環として、受講者にブロック線図を完成させるように依頼できます。
受講者に作成させたいモデルがある場合、このモデルをアップロードした後、受講者に提供させたい要素を削除することを検討してください。
開始モデルを追加するには、次のようにします。
[演習の編集] タブの左側にある [開始モデル] をクリックします。
開始モデルを追加する方法を選択します。
新規 — 空のモデルを作成します。
アップロード — ファイル システムからモデルをアップロードします。
[開始モデル] タブで、開始モデルを編集します。
メモ
MATLAB Course Designer の Simulink 演習では、シミュレーション終了時間の指定、モデルのシミュレーション、ログ データの表示などの一般的なアクションをサポートする簡略化されたツールストリップを使用します。
開始モデルの編集が完了したら、変更を保存します。保存された変更は演習に対してローカルです。アップロードしたモデルを変更した場合、変更内容は元のモデルには保存されません。
モデルが MATLAB ベース ワークスペースの変数を使用する場合は、変数を保存して講師と受講者が使用できるようにします。
[演習の編集] タブの [Initialization Variables] で [追加] をクリックします。
開いたダイアログ ボックスで、保存する変数を選択します。
[追加] をクリックします。変数を追加すると、現在の値を保持するスナップショットが保存されます。
作業を繰り返しながら、開始モデルとその初期化変数を変更できます。たとえば、[演習の編集] タブで次の操作を行います。
開始モデルを置き換えるには、[新規] または [アップロード] をクリックします。開始モデルを置き換えると、現在の開始モデルが完全に削除されます。
初期化変数への変更を保存するには、新しい値をもつ変数を選択します。次に [更新] をクリックします。
追加の初期化変数を保存するには、[追加] をクリックします。開いたダイアログ ボックスで、保存する変数を選択し、[追加] をクリックします。
初期化変数を削除するには、削除する変数を選択します。次に、[削除] をクリックします。
Simulink 演習を再度開くと、[演習の編集] タブが開き、ベース ワークスペースは空になります。開始モデルを再度開くには、[演習の編集] タブの [開始モデル] で [開く] をクリックします。保存した初期化変数をベース ワークスペースに復元するには、[Initialization Variables] で [Load to Workspace] をクリックします。
ライブラリ ブラウザーのカスタマイズ
受講者がライブラリ ブラウザーとクイック挿入メニューでアクセスできるブロックを制限するには、既定のライブラリをカスタム ライブラリに置き換えます。カスタム ライブラリを使用すると、受講者が解答を作成する際に使用するブロックを制御できます。
たとえば、カスタム ライブラリには、受講者が使用できるソース ブロックのサブセットを含めることができます。整理のため、カスタム ライブラリではブロックをさまざまなサブライブラリにグループ化できます。
カスタム ライブラリを追加する際は、次のようにします。
ライブラリ ブラウザーは、カスタム ライブラリ内のブロックのみを受講者に提供します。該当する場合、これらのブロックはサブライブラリに入れ子にされます。
クイック挿入メニューでは、カスタム ライブラリ内のブロックのみが受講者に提供されます。
既定のライブラリをカスタム ライブラリに置き換えるには、次のようにします。
[演習の編集] タブの左側にある [カスタマイズされたライブラリ ブラウザー] をクリックします。
カスタム ライブラリを追加する方法を選択します。
新規 — 空のライブラリを作成します。
アップロード — ファイル システムからライブラリをアップロードします。
[Custom Library] タブで、カスタム ライブラリを編集します。演習を完了するために受講者が使用しなければならないブロックを追加します。オプションで、他のブロック (さらに練習するために受講者が使用できるブロックなど) を追加します。
カスタム ライブラリの編集が完了したら、変更を保存します。保存された変更は演習に対してローカルです。アップロードしたライブラリを変更した場合、変更内容は元のライブラリには保存されません。
受講者向けのカスタム ライブラリを追加するかどうかに関係なく、講師は MATLAB Course Designer で利用可能なすべてのライブラリにアクセスできます。カスタム ライブラリが追加されていない場合にのみ、受講者はそれらの既定のライブラリにアクセスできます。
作業を繰り返しながら、カスタム ライブラリを変更できます。たとえば、[演習の編集] タブで次の操作を行います。
カスタム ライブラリを置き換えるには、[新規] または [アップロード] をクリックします。カスタム ライブラリを置き換えると、現在のカスタム ライブラリが完全に削除されます。
カスタム ライブラリを取り除き、完全に削除するには、
をクリックします。
Simulink 演習を再度開くと、[Custom Library] タブが閉じられます。カスタム ライブラリを再度開くには、[演習の編集] タブの [Custom Library] で [開く] をクリックします。
演習サポート ファイルの追加
サポート ファイルを追加すると、演習全体でサポート ファイルを利用できるようになります。
サポート ファイルを追加するには、次のようにします。
[演習の編集] タブの左側にある [サポート ファイル] をクリックします。
追加するサポート ファイルを選択します。
[開く] をクリックします。
タスクの作成
最初のタスクが作成されます。タスクを編集するには、タスク ペインで、対応する [編集] ボタンをクリックします。
追加のタスクを作成するには、タスク ペインで [タスクの追加] をクリックします。
タスクの背景の追加
タスクの背景は、タスクのコンテキストを設定します。タスクの背景を使用して、学習目標を説明し、受講者がタスクを完了するために知っておく必要のある大まかな情報を提供します。
たとえば、開始モデルが表す内容、関連する方程式、不足しているものなどをタスクの背景で説明できます。
背景を追加するには、次のようにします。
[演習の編集] タブの左側にある [背景] をクリックします。
コンテンツを作成します。背景には、書式設定されたテキスト、リンク、コード、イメージ、式の組み合わせを含めることができます。
タスクのプレビューを更新するには、テキスト エディターの外側をクリックするか、[プレビューを更新] をクリックします。
タスクの説明の追加
タスクの説明では、受講者がタスクを完了するために行う必要のある手順を示します。追加するブロック、接続するブロック端子、指定するパラメーター値などの具体的な指示を提供します。
たとえば、タスクの説明で、ブロックを追加して接続するよう受講者に指示できます。
タスクの説明を追加するには、次のようにします。
[演習の編集] タブの左側にある [タスク] をクリックします。
コンテンツを作成します。タスクの説明には、書式設定されたテキスト、リンク、コード、イメージ、式の組み合わせを含めることができます。
タスクのプレビューを更新するには、テキスト エディターの外側をクリックするか、[プレビューを更新] をクリックします。
タスクの解答の追加
タスクの解答は、タスクの正解を表す Simulink モデルです。解答を使用すると、タスクに対する受講者の解答を評価できます。評価のない追加の練習を提供する場合は、解答を空のままにしておくことができます。
たとえば、接続されていない 2 つの信号線をもつブロック線図の解答として、それらの信号線が接続された完全なブロック線図が考えられます。
解答を追加するには、次のようにします。
[演習の編集] タブの左側にある [解答] をクリックします。
解答を追加する方法を選択します。
コピー — 開始モデルまたは解答を別のタスクからコピーします。
新規 — 空のモデルを作成します。
アップロード — ファイル システムからモデルをアップロードします。
[解答] タブで解答を編集します。開始モデルまたは前のタスクのモデルをコピーする場合は、受講者がこのタスクでモデルを更新するのと同じ方法でモデルを更新します。
解答の編集が完了したら、変更を保存します。保存された変更はタスクに対してローカルです。たとえば、アップロードしたモデルを変更した場合、変更内容は元のモデルには保存されません。
受講者が解答を閲覧できるようにするには、[演習の編集] タブで [受講者は解答を確認可能] を選択します。
解答で MATLAB ベース ワークスペースの変数を使用する場合は、その変数を保存し、評価で使用できるようにします。
[Saved Variables] の下にある [追加] をクリックします。
開いたダイアログ ボックスで、保存する変数を選択します。
[追加] をクリックします。変数を追加すると、現在の値を保持するスナップショットが保存されます。
作業を繰り返しながら、解答を変更できます。たとえば、[演習の編集] タブで次の操作を行います。
解答モデルを置き換えるには、[コピー]、[新規]、または [アップロード] をクリックします。解答モデルを置き換えると、現在の解答モデルが完全に削除されます。
変数への変更を保存するには、新しい値をもつ変数を選択します。次に [更新] をクリックします。
追加の変数を保存するには、[追加] をクリックします。開いたダイアログ ボックスで、保存する変数を選択し、[追加] をクリックします。
保存した変数を削除するには、削除する変数を選択します。次に、[削除] をクリックします。
Simulink 演習を再度開くと、[演習の編集] タブが開き、ベース ワークスペースは空になります。解答モデルを再度開くには、[解答] で [開く] をクリックします。保存した変数をベース ワークスペースに復元するには、[Saved Variables] で [Load to Workspace] をクリックします。
タスク サポート ファイルの追加
サポート ファイルを追加すると、演習全体でサポート ファイルを利用できるようになります。
サポート ファイルを追加するには、次のようにします。
[演習の編集] タブの左側にある [サポート ファイル] をクリックします。
追加するサポート ファイルを選択します。
[開く] をクリックします。
タスク評価の追加
タスク評価を使用すると、受講者の解答の正確性を評価できます。評価では、ブロックの有無や信号データの正確性などをテストできます。
次のベスト プラクティスを検討してください。
タスク内の受講者の各目標に対して、少なくとも 1 つのテストを用意する。
タスクに 5 つを超えるテストが必要な場合は、タスクを複数のタスクに分割することを検討する。
概念の理解を証明する要素のテストに重点を置く。受講者がタスクのモデルに追加するブロックや信号ごとにテストを行う必要はありません。
たとえば、評価で、受講者の解答が信号に対して取得されるデータと同じデータを取得しているかどうかをテストできます。受講者がこのタスクに取り組むと、[評価] ペインにテストが表示されます。
受講者が解答を提出すると、テストは合格または不合格の結果を返します。
評価のためのテストを追加するには、次のようにします。
まだ解答を追加していない場合は追加します。解答を追加するには、タスクの解答の追加を参照してください。
[解答] タブをクリックして解答を開きます。または、[演習の編集] タブの左側にある [評価] をクリックします。次に、[Add Tests] をクリックします。
解答の [評価] ペインで [Add Tests] をクリックし、リストからオプションを選択します。
受講者の解答が、velocity という名前の信号に対して取得されるデータと同じデータを取得していることをテストするには、次のようにします。
[Add Test] 、 [Signal data] の順に選択します。
モデル内で、
velocity信号を新しい Signal Assessment ブロックに接続します。[Capture Signal Data] をクリックします。
[信号ソース] の値が期待どおりであることをチェックします。
既定の許容誤差を使用します。
MATLAB Course Designer で作成可能なテストの詳細については、MATLAB Course Designer での Simulink 演習評価テストを参照してください。
タスク ヒントの追加
受講者がタスクで行き詰まった場合に助けとなるよう、受講者がタスクを完了するのに役立つヒントを提供します。有効なヒントとして、追加の参考情報を紹介したり、よくある間違いに対処したり、ブロック名などの重要な詳細情報を受講者に思い出させたりすることが挙げられます。
たとえば、タスクがブロックの追加である場合、ブロックを追加する方法をヒントで説明できます。受講者がタスクに取り組むとき、ヒントは [ヒント] のハイパーリンクをクリックするまで非表示になります。
タスク ヒントを追加するには、次のようにします。
[演習の編集] タブの左側にある [ヒント] をクリックします。
コンテンツを作成します。タスク ヒントには、書式設定されたテキスト、リンク、コード、イメージ、式の組み合わせを含めることができます。
タスクのプレビュー
受講者の環境でのプレビューを使用すると、作成したタスクの機能と解答をチェックできます。
受講者の視点からタスクをプレビューするには、次のようにします。
演習に開始モデルがあることをチェックします。
演習に複数のタスクがあり、タスクを順不同でプレビューしたい場合は、前のタスクに完全な解答があることをチェックします。たとえば、タスク 2 をプレビューするには、タスク 1 の解答で使用される変数がタスク 1 の解答の一部として保存されていることをチェックします。各タスクは、前のタスクの解答に基づいて構築されます。
タスク ペインで、[受講者の環境でのプレビュー] をクリックします。次に、演習を最初からプレビューするか、特定のタスクからプレビューするかを選択します。
自分が受講者であると仮定してタスクを完了します。
受講者の環境でのプレビューを閉じるには、左上にある [編集に戻る] をクリックします。
次のステップ
Simulink 演習にさらにタスクを追加するには、タスク ペインで [タスクの追加] をクリックします。
タスクの順序を変更するには、タスク ペインで 
ボタンと 
ボタンを使用します。
コースにモジュールや学習アクティビティをさらに追加するには、MATLAB Course Designer を使用したコースの作成を参照してください。
コースの準備ができたら、[公開] をクリックします。その後、学習管理システムから受講者にコースを割り当てることができます。コースを割り当てる方法の詳細については、LMS コースへの MATLAB and Simulink Online Courses の追加を参照してください。
