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先導的 IT スペシャリスト教育および

組込みクラウドモデルベース開発

福田晃九州大学

大学院システム情報科学研究院エンベデッドフォーラム２００９年３月３０日

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先導的 IT スペシャリスト教育

背景

日本の国際競争力の危機

ソフトウェア産業は輸入超過，オフショアによる技術流出

日本の大学と社会との人材ギャップ ソフトウェア工学、組織的活動の教育の不足

数的需要を満たしていない

産学の交流の不足

諸外国は実践IT人材育成を強化

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国 従業者 売上 輸出 情報系学科 卒業者（人／年）

日本 70万人 17兆円 90億円 150以上 2万人

中国 45万人 7兆円 5300億円 390以上 40～80万人

インド 130万人 3兆円 2.5兆円 340以上 20～50万人

（2005～2006年）

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従来と将来のＩＣＴ人材の育成過程

http://www.keidanren.or.jp/japanese/policy/2007/106/honbun.htmlより

経団連の「産学官連携による高度情報通信人材の育成強化に向けて」に基づき重点協力拠点に採択 (2006年)

• 2拠点(九大、筑波大)

文科省の「先導的ITスペシャリスト育成推進プログラム」に採択 (2006年から4年間)

• 6拠点(九大、筑波大、東大、慶応大、名大、阪大)2007年に2拠点追加(奈良先端大、情報セキュリティ大)

このコースをプロトタイプにして全国展開

• 2008年に「拠点間教材洗練化事業」に参加

本コースの経緯：産学官連携による新しいICT教育

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本コースの特色

1. 社会にイノベーションを起こすリーダの育成• 産学界のリーダーによるオムニバス形式講義• 学生の自主性を促す仕組み• 人間力育成を指向したカリキュラム

2. 産学連携• 協力企業からの常勤講師３名／非常勤講師年間延べ約30名• PBL／長期インターンシップ／オムニバス形式講義• 合同合宿／運営委員会／九大支援チームによる支援• 奨学金

3. 実践教育• PBL• 長期インターンシップ• 演習を強化した講義• 最新技術の導入（Cloud Computing、アジャイル開発手法、等）

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プログラムの実施体制：連携の枠組み

九州工業大学大学院情報工学研究科（２０名）

連携

海外機関（CMU/SEIなど）

企業

日本経団連

官公庁（福岡県、福岡市、北九州市）

NPO 高度IT人材アカデミー

熊本大学宮崎大学福岡大学

協力

九大・九工大の「得意分野」を統合して運営、連携大学院連携の具体的内容： カリキュラムのオープン化 単位互換 混成チームによる合同PBL PBLコンテストの共同開催

熊本大学、宮崎大学、 福岡大学(2008年新規)：「九州一体化」の基礎

講師の相互派遣／一部科目の履修／FD

九州大学大学院システム情報科学府（２０名）

産学一体化教育•教育の連続性•スパイラル的改善

全国展開(産学共同フォーラムなど)

フィードバック

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産学の緊密な運営体制

産学共同フォーラム

カリキュラム

教務及び

ＦＤ委員会

カリキュラムの提供/フィードバック

スタッフ派遣：企業派遣教員，メンター

メンター制度

インターン就職

PBLコンテスト国内/海外大学

運営委員会

産学連携合宿

企業派遣教員はPBL指導等のために

オフィス常駐

学生自主組織(学生の会)

PDCAサイクル

プロジェクト推進オ

フィス

アドバイザリ委員会

大学(連携大学) 産業界

企業群

地域密着企業群

• 産学で議論しながらお互いにフィードバックするPDCAサイクル

• 産から学への企業派遣教員をはじめとするスタッフ派遣

• 連携大学や国内外の他大学との連携体制特徴

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カリキュラム概要

１年前期 １年後期

PBL基礎知識、Java、SQLDB、UMLドキュメント化

PBL入門編

・先端ICT特論・先端情報システム築特論

インターンシップ

夏 春 ２年前期 ２年後期夏

PBL実践編

PBL応用編

修士論文研究

・ソフトウェア工学特論

・情報社会史特論

・先端情報社会学特論・将来情報インフラ設計特論・高度ICTリーダ特論・大規模システム特論

・組込みシステム特論Ⅱ・情報ネットワークと通信特論など

・情報セキュリティ特論 など

基礎力 実践力企画力

応用力 専門性の練磨

コンテスト形式の発表会報告会

試問＆発表会

ミニプロジェクト

・組込みシステム特論Ⅰ・組込みシステム演習

PM特論

実際の現場に近いシステム開発演習

• 実際と同様のシステム開発プロジェクトを体験することによって、システム開発能力を育成する

最新の方法論と設備

• ノートPCなどの情報機器多数

• Java、UML、アジャイル、EVM

• 参考書2000冊以上

３回のスパイラルで定着

• 1年前期 プロセスの基礎

• 1年後期 プロセスの実施

• 2年前期 プロセスの改善

PBL(Project Based Learning)

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PBLを通した学習の狙い

•自律的・自発的な活動力•勉強の習慣

•コミュニケーション力•相手との意思疎通•提案・交渉・指導

•問題解決力•プロジェクト運営，実施

•プロジェクトの実施方法•システム開発力

プロセスとは

実施する作業内容や，手順，工程，規約などを決めたもの

プロセスの基礎(1年前期)

プロセスの実施(1年後期)

プロセスの改善(2年前期)

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新しいインターンシップへの取り組み 目的： 就業体験を通じて社会の現場を経験し、自らの能力を客観的に評価する

特徴： ・長期（１－２ヶ月）にわたる各種実務テーマ・学生の主体的行動（機密保持契約締結、期間、内容の交渉）を奨励（開始前）・筑波大、九工大との学生交流会（経団連主催、インターンシップ中）・大学教員による企業訪問（インターンシップ中）・学生発表会（インターンシップ終了後）

結果： 学生全員が参加。 様々な実務経験をし、多くの気付きがあった。・自分自身のスキルの強みと弱み、PBLプロジェクト演習の重要性（実務で役に立つ）

・業務の進め方（報告・連絡・相談の重要性、スケジュール管理、機密情報管理）・働くことの厳しさと面白さの実感、他大学学生との交流・自分の将来の進路（新しい分野の発見、残された学生生活でなすべきこと）

改善プロセス： 企業訪問、学生発表会、企業アンケートにより要望や問題点を把握し、継続的にプロセス改善を図る

・インターンシップの内容の詳細を事前に知りたい（学生）・学生のスキルの詳細が事前に分からない（企業）・知財・著作権の覚書締結に多大な労力がかかる（大学、企業）

ポータルサイトのよる事前マッチング、事前面接の実施と標準的な覚書の作成（2008年度から）

参加協力企業： 経団連傘下企業約２８社、１０４テーマ

各界から講師を招き、様々なトピックについて講義・演習を実施

• 先端ICT特論：ICTの最新動向や技術（最後にパネルディスカッション）

• 先端情報システム特論：ICT業界の魅力（キャリアモデル/プロジェクトX型）

• 大規模システム構築特論：大規模システム開発の実際

• 先端情報社会学特論：知財・セキュリティ・オープンソース・オープンイノベーション

• 高度ICTリーダー特論：垂直型/水平型リーダーシップ（集中講義）

連携大学への遠隔配信と単位互換

講義終了後の懇親会13

オムニバス形式講義

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プログラム専用スペース：演習室(５０７室)

全景2000冊を超える図書の一部

• PBL演習の現場等、本コース学生が24

時間利用可能（電子錠付）

• 学生が自由にレイアウト変更可能な、机・椅子

• 2000冊を超える図書

• 最新の機器(ホワイトボード、プロジェクタ、etc.)

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成果（１／２）： 学生の成長 自律性発現

学外との自発的コンタクト・・・講演会の自主開催等• 外村仁氏（米国在住、コンサルタント）と、IT関連の著書多数執筆されているIT ジャーナリストの林信行氏の２名を招聘して、議論．

• １年後期ＰＢＬで、山本修一郎氏（ＮＴＴデータ 所長、フェロー第１号）を招聘して、議論．

• 日本IBMの浦本氏： 「IT基盤環境におけるセキュリティ最前線」～Web2.0とトラスティッド・コンピューティング～

PBLの振り返りプロジェクトを自主的に企画• 問題点や改善点などを話し合い、それらの情報を共有

学生自らの企画による企業・他大学訪問• 新日鉄ソリューションズ（2008年11月）

• 筑波大学（2008年9月）

学生合宿(学生主催)：2008年10月4日～5日• 目指すべき人材像やコースのありかた等を熱く議論• 学生組織の発足

ビジネス英会話自主ゼミ：2008年10月17日～12月まで

Sun MicrosystemsのCampus Ambassador応募・就任

海外（ヨーロッパ）インターンシップ自主応募

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成果（２／２）： ＰＢＬの成果、教員教育、対外発表など

ＰＢＬの成果• 経団連におけるＰＢＬ合同発表会で九大グループチームが優勝（2008年3月）

教員の教育：• 産学合同合宿による企業側講師・大学側教員に対するFD(Faculty Development)

対外発表• 論文誌： ２件

• 産学官連携ジャーナル／経済Trend： 各１件

• 国際ワークショップ、シンポジウム、研究会など： 24件

• PBL関連教材： ２件

報道(新聞、雑誌、WEB等)： １１件

国際交流 Egypt-Japan University of Science and Technologyより本コース訪問（2008年12月）

独Hasso Plattner Institute(HPI)より本コース訪問（2007年12月）

韓国嶺南大学より本コース訪問（2007年7月）

仏リヨン大学より本コース訪問（2007年7月）

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改善点： これまでの活動からのフィードバック

オムニバス形式講義の改善• 学生タスクフォースを設置

チームを組んで、講義の改善

講師の経歴事前調査、講義ノートの作成、講師へのフィードバック

• 学生に考えさせる時間と議論の場を充実

• 非常勤当たり（２コマ）の講義形式： １コマ： 講義、１コマ： 課題を与えて議論

組込みシステム系科目の充実• 2007年度： 組込みシステム特論、ＰＢＬ

• 2008年度： 組込みシステム特論Ⅰ、組込みシステム特論Ⅱ、組込みシステム演習、ＰＢＬ

エンタープライズ系科目の充実• 「先端情報システム特論」の追加（目的：大規模システムの魅力を学生に伝える）

ＰＢＬ• 時間のコントロール

• 深堀させるフェーズの導入

• チームの大規模化（１チーム人数増）

• １チームに対して、複数教員を割り当て(教員FDが主目的)

インターンシップの事前マッチングの充実• 2008年度： ポータルサイトを立ち上げて複数回（2007度：１回）

大学間連携の展開• 福岡大学の新規参画→ 2008年度： 九州工業大学、熊本大学、宮崎大学、福岡大学

改組：新「社会情報システム工学コース」(2009年度～)

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社会情報システム工学コース（２０名程度）

九州大学大学院システム情報科学府

情報知能工学専攻

知的情報システム工学コース

（25名程度）

改組に伴い、正規の修士課程教育コースの位置づけ

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今後の課題

プログラム実施状況の評価• カリキュラム、シラバスの評価

• 学生の評価

プログラム継続可能な実施体制の確立• 企業派遣教員から大学へのPBLノウハウ移転

• 企業側常勤・非常勤講師の確保

• 予算の確保

カリキュラム／教材の全国展開• ＰＢＬ教材

• 教科書の出版

• 文科省の教材洗練

• 他拠点との連携

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組込みクラウドモデルベース開発

組込みクラウドコンピューティング

Windows Azure

将来的に組込み機器は，クラウド環境との接続サービスを要求されるであろう．その際，機器側は複雑な事象と状態を制御しながら，クラウドへの接続を行うことになり，生産性・品質が課題となろう．

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組込みクラウドコンピューティング モデルベース開発

ナビ中 メール中 電話中

ボタンA ルート検索 Exchangeサービス 留守録

タッチペン Visual Earthサービス 画像処理 ブラウザ

着信 渋滞情報 メーラ Office Live Meeting

サービス

Windows Azure

Windows Embedded CE

モデル駆動開発(Oslo) → エンタープライズ寄りイベント駆動型＋状態モデルである組込みアーキテクチャに

クラウド接続サービスを組入れた組込みクラウドモデルベース開発が必要

例えば，状態遷移表を用いて組込み機器の事象と状態をモデリングし，アクションにクラウドサービスを記述することで，その要求を実現するコードを自働生成するといった研究テーマが考えられる．

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組込みクラウドモデリング検証

現在のクラウドの問題である

「障害時の復旧」をきちんと整備

形式手法による高信頼性モデル設計・検査技法とツール

Windows Azure

ナビ中 メール中 電話中

ボタンA ルート検索 Exchangeサービス 留守録

タッチペン Visual Earthサービス 画像処理 ブラウザ

着信 渋滞情報 メーラ Office Live Meeting

サービス

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組込み機器T-Engine行先表示板の画面

九州大学大学院システム情報科学研究院

福岡県産業・科学技術振興財団 福岡知的クラスター研究所

３人が６時間の状態遷移表レビュー後，状態遷移表検査ツールを用いて，10秒でバグ１４件を発見

状態遷移表モデルの並行性検査事例

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ご静聴ありがとうございました．