ホチキス先生の「プログラマーと呼ばれたい」

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Archive for the ‘プログラミング教育’ Category

情報システムは内製することにより果実を得ることができる – 価値を生み出すのは「人」である

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情報システムは外注せず内製してこそ意味がある。その根本的な理由は、価値は人が生み出すものだからだ、ということだ。多くの組織はこのことを忘れ、人が生み出す価値を得ることなく金で解決しようとする。

先日こんな話を聞いた。知人が務める企業の顧客向けシステム、それは Web ベースのシステムで外注によって作られたものだが、元号が変わることで対応が必要となり、おおむね1億円の費用が必要だと言われているらしい。もしあなたが経営者だとして、この経費についてどのように考えるだろうか。払うのはあなただ。この経費が妥当なものか判断しなければならない。相手は誠実に正しい見積もりを提示しているのか、それとも足元をみてふっかけているのか。あるいはこの際、システムを別の業者に変えて作り直すことが良いのか。判断の材料は何だろう。自分に判断の材料がないならコンサルタントにアドバイスを求めるだろうか。俺ならこう思う。いまどき元号の変更に対応できないシステムは糞だ。よほどぼんくらなエンジニアでなければ、一瞬で新元号に対応できるように最初からシステムを作っているはずだ。ではなぜ1億円などという値をふっかけてきたのか。その業者は金を出せる顧客から取り、それを資金としてシステムの抜本的再構築を狙っているのだろう。そして他の顧客にはそこそこの値段で利用させる。システムを開発するには資金が必要だが、一度開発したシステムは売れば売るほどもうかる仕掛けになっている。ソフトウエアとはそういうものだ。

もうひとつの話がある。プログラマーを養成する学校の経営者とディスカッションしたときのことだ。日本では情報システムは外注することが多いが、欧米では外注がなくなりつつあり、およそ80%は内製によって運用されているらしい。そこで学校のプログラマーの養成カリキュラムも今後はシステムを売るSI屋向けではなく内製技術者として養成するものに変えていこうと考えている。なぜ情報システムが外注から内製に変わっているかというと、今の時代は情報システム自体が企業の根幹をなし価値を生むものであるから、外注することは価値を流出させてしまうという発想があるという。欧米では情報システムの80%が内製である、ということが事実かどうか俺に判断はできないが、情報システムは価値を生むものであるという視点は疑いようのない事実だ。

これらの話から得られる教訓は、プログラミングによって得られる果実を我が物にすることができるのは誰かということになる。改めていうまでもなく、優れた情報システムは大きな価値を生む。業務の流れを整理し、自動化し、間違いをなくし、定型業務を軽減して人のクリエイティブな時間を増やすことができる。さらに新しい発想で事業を行い、今までにないビジネスモデルを生み出すこともできる。そして情報システムを作るのはコンピュータではなくプログラマーだということだ。価値を生み出すのは人である。

システムを外注するということは、価値を生み出すプログラマーが外注先のシステム会社にいる。したがってプログラマーが生み出す果実を得るのはシステム会社だ。しかしシステムを内製すれば、プログラマーは社内にいることになり、果実を得るのは自社である。要するに、価値を生み出す人間を擁することが会社の発展につながるという極めて単純な構造である。ただ難しいのは、いまは多くの経営者にとってプログラミングとは何かがわからないために、プログラミングは特殊な能力を持つ天才にしかできないことだと思われたり、優れたプログラマーを雇うことの意味がわからないことだ。だからこそ、明日を担うすべての子供たちに質の高いプログラミング教育をしなければならない。日本の社会を担うあらゆる階層のリーダーがプログラミングについての知識を持たなければ、ハイエナのような反日外資に価値をさらわれ続ける暗黒の未来が待っている。

2017年12月27日

松本 吉生(まつもとよしお)
Microsoft MVP Data Platform

1961年京都に生まれ、神戸で幼少期を過ごす。大学で応用化学を学んだのち、理科教諭として高等学校に勤務する。教育の情報化が進む中で校内ネットワークの構築運用に従事し、兵庫県立明石高等学校で文部科学省の「光ファイバー網による学校ネットワーク活用方法研究開発事業」に携わる。兵庫県立西宮香風高等学校では多部整単位制の複雑な教育システムを管理する学籍管理データベースシステムをSQL ServerとInfoPath、AccessなどのOfficeソフトウエアによるOBA開発で構築・運用する。現在は兵庫県立神戸工業高等学校でC#プログラミング、IoTなどのコンピュータ教育を行う。2004年からマイクロソフトMVP(Microsoft Most Valuable Professional)を受賞し、現在14回目の連続受賞。2016年にマイクロソフト認定教育者(Microsoft Innovative Educator Experts : MIEE)を受賞。

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Minecraft Education 版の新機能(3) – ミュートボタン

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教育版マインクラフトの機能拡張がすすんでいる。新しいバージョンではミュートボタンが搭載された。このミュート機能は、コマンドを使ったときのレスポンス表示をミュートする機能だ。サウンドのミュートではない。マインクラフトではコマンド入力によって世界を操作すると、画面に実行した操作のレスポンスが表示される。たとえば /weather thunder コマンドで天候を雷雨に変更すると、画面にレスポンスが表示される。

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コマンド入力モードでは実行したコマンドの結果が履歴で表示されている。

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コマンド入力モードで右上にある「ミュート」スライダを右にして「オン」にすると、コマンド実行の結果を画面に表示しなくなる。雷雨になったマインクラフトの世界を /weather clear コマンドで晴れにしてみよう。

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コマンドを実行して天気が晴れになろうとしている。しかし実行結果は画面に表示されていない。

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コマンド入力を多用したとき、画面が実行レスポンスの履歴で邪魔になることがある。「ミュート」機能をオンにすると、レスポンスが表示されないので操作の邪魔にならずにすむだろう。

Minecraft Education 版の新機能(2) – コマンド入力ボタン

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マインクラフトにはコマンド入力モードがあり、教育版でなくてもコマンドを使ってマインクラフトの世界をコントロールすることができる。プログラミングの基本はコマンド入力だといってもいいが、小学生にとってはキーボードからのコマンド入力は敷居が高い。そこで基本的ないくつかのコマンドをマウスでクリックして実行できるボタンが搭載された。

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画面の下にあるコマンド入力テキストボックスの左にスラッシュ「/」のボタンがある。このボタンをクリックすると「世界のスポー地点を設定する」、「テレポート」、「時間」、「天候」のメニューが表示され、これら基本的なコマンドをマウスクリックだけで実行できる。

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たとえば「天候」のボタンをクリックすると、コマンドラインに「/weather」のコマンドが自動的に書かれ、次のメニュー「晴れ」、「雨」、「雷雨」を選ぶことができる。

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限られたコマンドだが、このボタンを使うことによってコマンドの使い方や記述方法を学ぶことができる。子供たちにはボタンがあることさえ伝えておけば、あとは自分でやってみて身に着けることができるだろう。まさに、体験的学習を明確に意識した実装だ。

Minecraft Education 版の新機能(1) – 座標を画面に表示する

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マインクラフトは小学生を中心に大人気のゲームアプリだが、共同学習とプログラミング学習の機能を加えた学校教育向けのエデュケーション版「Minecraft Education」がある。このエデュケーション版は実際に授業で活用した教員のフィードバックにより改良がすすんでおり、ますます使いやすくなっている。その一つが画面に座標を表示する機能だ。

ゲームとして遊ぶには座標を特別意識する必要はない。しかしプログラミングをしてエージェントを動かし、ブロックを配置するなどの場合には座標の概念が欠かせない。マインクラフトの世界で自分がどこにいて、どこに何をしたいのかを座標で与えなければならないからだ。

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Minecraft Education を起動したら「遊ぶ」のボタンをクリックして「世界」のタブで新しい世界を作ろう。新しい世界を作りときに「ゲーム設定」をするが、ここにある「チート」と「常に昼間」などのスライドボタンに加えて、新しいボタン「座標を表示」と「教室の設定を表示」のボタンがある。

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このスライドスイッチは「チートの実行」と「常に昼間」を右にスライドしてオンにしておくことがプログラミングなどの実習時には望ましい。さらにここで新しくできた「座標を表示」のスライドを右にしてオンにしてみよう。

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「座標を表示」にしたプレイ画面がこれだ。画面の左上に自分の座標が表示されていることがわかるだろう。これで自分の位置を確かめながらマインクラフトの世界を歩くことができる。プログラミング時に座標を使う場合もこれでわかりやすい。座標がわからなければ、コードによってブロックを配置しても、いったいどこに出現したか探し回らなければならないこともあったが、これでわかりやすくなった。

日本の情報教育はプログラミングの正しい位置づけでようやく歩み始める

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日本で高等学校教育に今日の情報教育が位置付けられるようになった端緒は、政府による西暦2000年(平成12年)のミレニアムプロジェクト「教育の情報化」においてだ。さらに文部科学省は教育課程において高等学校に新しい教科「情報」を作り、2003年(平成15年)4月から全国の高等学校で「情報」の授業が始まった。高等学校の学習指導要領において科目の再編成が行われることは珍しいことではないが、新しい教科ができるということは大きな変化だった。大きな変化には混乱が伴う。高等学校の情報教育は10年の混乱の後ようやくプログラミング教育の重要性に着目され、ここ数年で軌道修正されつつある。

では2003年4月の高等学校教科「情報」の実施を前後して、どのようなことがあったかを振り返ってみよう。

まず新しい教科を作るためには、学習目標や内容を決めなければならない。このときに主導権を握ったのは教育学、とりわけ認知科学系の学者だった。これらの学者は「情報処理学会」をはじめとするコンピュータ科学を研究してきた学会と対峙し、教科「情報」はコンピュータ技術を教えるものではない、という主張を鮮明にした。教科「情報」ではテレビや新聞などのマスコミュニケーション、人と人とのコミュニケーション、人間の意思決定と行動、など幅広く取り扱うべきであって、コンピュータはせいぜい情報を入手し処理する手段のひとつであって、コンピュータ技術を教える必要はなく、ましてやプログラミングなど不要である、といったものだ。そして雨後の筍のように「情報教育学会」が乱立した。

当時の状況を考えると、この主張が浸透したのも理解できなくはない。コンピュータやプログラミングを前面に出せば、そんな教科は全員に学ばせる必要はないという批判が出るかもしれない。教員の養成は可能なのかという批判も出ただろう。文部科学省をはじめ教育行政は教育学会の主張を取り入れて学習指導要領を作り、「情報A」「情報B」「情報C」の3つの科目が作られた。「情報A」は「情報活用の実践力」に、「情報B」は「情報の科学的理解」に、「情報C」は「情報社会に参画する態度」に学習の力点がおかれ、このうち「情報B」が比較的コンピュータ教育の内容を取り扱うものであったが、多くの学校で「情報A」や「情報C」が実施され、「情報B」を実施する学校は少なかった。

文部科学省の教育課程に基づいて各出版社が教科書を編纂した。このとき作られた教科書には、例えば「情報A」ではワードやエクセルの解説書と見まがうようなものがあったり、「情報C」では調べ学習とプレゼンテーションに大きく紙面を割くものがあった。

教員養成にも課題があった。新しい教科の授業を学校で行うには、既存の科目の時間を減らさなければならなかった。学校の1週間は5日であり、1日の授業は6時間だからだ。このとき授業時間を増やすことを考えていれば、また違った人事行政がとられたかもしれない。しかし授業の総時間数が変わらないならば、他の教科の時間を減らして「情報」の時間に割り当てなければならない。つまり、全国のすべての高等学校で一斉に「情報」の授業を始めるにあたって、新しく教員を採用することができず、現場の教員を「情報」に割り振ることしかできなかった。このため、現職の理科や数学などの教員に対して研修を行い、「情報」の教員免許を付与することが行われた。この研修は夏休みの期間を利用した実質2週間であり、概論の域を出なかった。数学や理科などの現職教員は形の上では自ら申し出て免許講習を受けた形だが、積極的に情報教育に携わる意欲があった教員ばかりではなく、不本意で参加したり、免許はもらっても授業をするつもりが最初からない教員もあった。研修では「研修内容のすべてを理解する必要はなく、授業は先生方それぞれの特異な分野でやってもらえばいい」と教員を甘やかす姿勢があったことを忘れられない。

このようにコンピュータ科学から遠い立場の教育学者が主導権を取ったことと、現場の教員に付焼刃で教員免許を発行し授業を開始したことから、高等学校の「情報」授業は混沌とした。今から振り返るとワードやエクセルの練習ばかりである授業がまだましだったと言えるかもしれない。調べ学習、ディベートやプレゼンテーションの練習、テレビや新聞の報道を比較するメディア教育、情報モラルという名の道徳のような授業。「コンピュータがなくても情報教育はできる」といった極論まであらわれた。

このとき私の主張は「情報の科学的理解」を中心にした教科にするべきだ、というものだった。当時の科目でいえば「情報B」だ。確かに「情報」が扱うべき内容は広い。しかしテレビや新聞などマスメディアについて学ぶ必要があるなら、それは1970年代からあるべきだ。またディベートやプレゼンテーションは教育、調べ学習は昔からある教育の手法のひとつにすぎない。したがって西暦2000年の今に求められる情報教育は、まさにコンピュータによって私たちの社会が激変することを前提として組み立てられるべきである、ということが当時から一貫した私の主張だ。

当初は「情報活用の実践力」に重点を置いた「情報A」が各学校で実施されたが、次第に「情報B」と「情報C」に移っていった。教科「情報」を実施して10年経過した2013年(平成25年)からの教育課程で文部科学省は科目編成を変え、「情報B」を基にした「情報の科学」と「情報C」を基にした「社会と情報」の2科目編成になった。この頃から世界的にプログラミング教育の必要性が認知されるようになる。2005年にイタリアで始まったArduinoプロジェクトは2012年から2013年にかけて世界中で大ブレイクした。2012年にはRaspberry Pi財団がRaspberry PiはSDカードから起動できるオペレーティングシステムRaspbianを発表し、イギリスのBBC放送は2015年にイギリス全土の学校にマイクロビットを配布する計画を立てた。

このような世界的な流れの中で、ようやく日本の情報教育もプログラミングを正しく位置づけたコンピュータ教育中心に舵を切ろうとしている。小学生を中心に人気のゲーム「マインクラフト」も教育版によってプログラミングできるようになり、英BBC放送が中心になり開発をすすめた「マイクロビット」も日本で手軽に入手できるようになった。Microsoft MakeCodeのようにWebブラウザを使い直感的に理解できるブロック型の開発環境も整ってきた。現場の「情報」科教員にはやるべきことが山ほどある。新しい時代を切り開く人づくりは「情報」科教員の手にかかっていると言って過言ではない。

2017年10月23日

松本 吉生(まつもとよしお)
Microsoft MVP Data Platform

1961年京都に生まれ、神戸で幼少期を過ごす。大学で応用化学を学んだのち、理科教諭として高等学校に勤務する。教育の情報化が進む中で校内ネットワークの構築運用に従事し、兵庫県立明石高等学校で文部科学省の「光ファイバー網による学校ネットワーク活用方法研究開発事業」に携わる。兵庫県立西宮香風高等学校では多部整単位制の複雑な教育システムを管理する学籍管理データベースシステムをSQL ServerとInfoPath、AccessなどのOfficeソフトウエアによるOBA開発で構築・運用する。現在は兵庫県立神戸工業高等学校でC#プログラミング、IoTなどのコンピュータ教育を行う。2004年からマイクロソフトMVP(Microsoft Most Valuable Professional)を受賞し、現在14回目の連続受賞。2016年にマイクロソフト認定教育者(Microsoft Innovative Educator Experts : MIEE)を受賞。

IoT開発のためのマイコンボードについて考える – その必要な特性は何か – Raspberry Pi と Arduino

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現在、様々なマイコンボードが開発され生産、販売されており、それらは様々な用途に利用されているが、IoT 開発におけるマイコンボードに必要な特性は何だろう。

どこかに統計データがあるかもしれないが、現時点、2017年12月25日において、俺の日常的な感覚からすれば世界で最も利用されているマイコンボードは Raspberry Pi と Arduino だ。

Raspberry Pi の特徴は高性能であるということに尽きる。Raspberry Pi に最適化された OS Raspbianをインストールしてキーボードとモニタを繋げば普通の Linux PC として機能する。高機能であることの裏返しとして、OS をインストールしなければならない手間と価格が高いデメリットがある。たとえば Amazon で Raspberry Pi 3 Model B V1.2 国内正規代理店品の価格は 5,578 円だ。もうひとつ、Raspberry Pi の使いにくさとして A/D コンバータを持っていないことがある。アナログセンサを Raspberry Pi で使うには A/D コンバータを別途取り付けなければならない。ただし I2C などディジタル通信によるセンサも充実してきたので、これからはアナログ入力処理の必要は少なくなるかもしれない。ただマイコンボードや制御の学習のためにはアナログ入力処理ができたほうがいいだろう。

Arduino の特徴はオープンソースハードウエアであることだろう。回路設計が公開されており、だれでも電子部品を組み合わせて同じものを作ることができる。このために中国製を中心とする膨大なクローンが市場にあふれている。現在 Arduino を代表するモデル Arduino UNO R3 は Amazon で 999 円で手に入る。中国系のサイトでは 300 円だ。また互換品も多い。小型で Wi-Fi モジュールを搭載した WeMos D1 mini は俺のお気に入りだが、中国系サイトで 310 円から 350 円くらいだ。さらに Arduino UNO R3 は D/A コンバータを搭載しておりアナログ入力を処理できる。

データ処理はクラウドで行う時代になり、マイコンボードでは高度な処理を必要としない。したがって IoT でのマイコンボードの役割は、センサからデータを受け取りインターネットに送信することになるだろう。そのためにはセンサの値を読む I/O とともに、ネットワーク通信機能が必須になる。現時点では Wi-Fi が扱いやすいだろう。安定して動作すること、安価であることも重要だ。できるだけ多くのセンサを設置し、継続して大量のデータを収集することがビッグデータの時代には必要だ。壊れやすかったり単価が高ければ数多く設置することが難しい。そのためには高機能であることよりもシンプルな設計が望ましい。

もしマイコンボードにデータベースの機能を持たせたり、Web サービスなど高度な役割を持たせたいなら Raspberry Pi だろう。しかし単純にデータ収集を行うためなら Arduino だろう。ただ Arduino では通信処理において実装が難しいものもある。今一歩 Arduino が進化し、CPU や ストレージなどの機能が高くなれば IoT における主役として確固たる位置につけるはずだ。それを期待している。

2017年7月18日

松本 吉生(まつもとよしお)
Microsoft MVP Data Platform

1961年京都に生まれ、神戸で幼少期を過ごす。大学で応用化学を学んだのち、理科教諭として高等学校に勤務する。教育の情報化が進む中で校内ネットワークの構築運用に従事し、兵庫県立明石高等学校で文部科学省の「光ファイバー網による学校ネットワーク活用方法研究開発事業」に携わる。兵庫県立西宮香風高等学校では多部整単位制の複雑な教育システムを管理する学籍管理データベースシステムをSQL ServerとInfoPath、AccessなどのOfficeソフトウエアによるOBA開発で構築・運用する。現在は兵庫県立神戸工業高等学校でC#プログラミング、IoTなどのコンピュータ教育を行う。2004年からマイクロソフトMVP(Microsoft Most Valuable Professional)を受賞し、現在14回目の連続受賞。2016年にマイクロソフト認定教育者(Microsoft Innovative Educator Experts : MIEE)を受賞。

C# – 教科「情報」の授業で使うタイピングトレーニングのソフトを作っています。その 6。テキストボックスをリッチテキストボックスに変更。フォントサイズを変えることができるようにした。

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授業でタイピング練習をすると同時に、アジャイル的なアプリケーションの開発の実際を体験する目的で、自作のタイピングソフトを作って改良を重ねている。今回はやや大きめの変更を加えた。

ひとつは、例題に対して自分が入力した文字のどこが間違ったかを「〇〇文字目」と表示していたのだが、実際に間違った文字の色を変えるなど直感的にわかるようにしてほしい、という生徒からの要望だ。これは、たしかに、わかる。しかしテキストボックスでは文字装飾に限界があるので、テキストボックスをリッチテキストボックスに変更し、間違った文字の BackColor を変えるようにした。

間違った文字の位置は、文字列の比較で myStrCount に入っているので、それを利用して次のようなコードになる。

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//スコアの値から間違った文字を赤く変える
richTextBox1.Select(myStrCount, 1);
richTextBox1.SelectionBackColor = Color.Red;

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もうひとつの要望は、文字の大きさが小さいので自分で適度な大きさに変更できるようにしてほしい、というものだった。これもいいフィードバックだ。

そこでフォームに 2 つのボタンとトラックバー、文字の大きさのサンプルテキストボックスを加えた。ボタンにはフォントサイズを 1 ポイントずつ増減するコードを書き、フォントサイズの下限を 1、上限を 30 としてトラックバーを連結した。コードは次の通りだ。

—————————————————————————————–

int myFontSize; // フォントサイズを変数にする

// フォントサイズを増やすボタン
private void buttonFontSizeUp_Click(object sender, EventArgs e)
{
myFontSize++;
if(myFontSize > 30)
{
myFontSize = 30;
}
myFontSizeChange();
}

// フォントサイズを下げるボタン
private void buttonFontSizeDown_Click(object sender, EventArgs e)
{
myFontSize–;
if(myFontSize <1)
{
myFontSize = 1;
}
myFontSizeChange();
}

// フォントサイズを変更するメソッド
private void myFontSizeChange()
{
textBox2.Font = new Font(“MS UI Gothic”, myFontSize);
richTextBox1.Font = new Font(“MS UI Gothic”, myFontSize);
textBoxFontSize.Text = myFontSize.ToString();
trackBar1.Value = myFontSize;
}

// トラックバーのスクロールイベントに対するメソッド
private void trackBar1_Scroll(object sender, EventArgs e)
{
myFontSize = trackBar1.Value;
myFontSizeChange();
}

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2017年6月19日

松本 吉生(まつもとよしお)
Microsoft MVP Data Platform

1961年京都に生まれ、神戸で幼少期を過ごす。大学で応用化学を学んだのち、理科教諭として高等学校に勤務する。教育の情報化が進む中で校内ネットワークの構築運用に従事し、兵庫県立明石高等学校で文部科学省の「光ファイバー網による学校ネットワーク活用方法研究開発事業」に携わる。兵庫県立西宮香風高等学校では多部整単位制の複雑な教育システムを管理する学籍管理データベースシステムをSQL ServerとInfoPath、AccessなどのOfficeソフトウエアによるOBA開発で構築・運用する。現在は兵庫県立神戸工業高等学校でC#プログラミング、IoTなどのコンピュータ教育を行う。2004年からマイクロソフトMVP(Microsoft Most Valuable Professional)を受賞し、現在14回目の連続受賞。2016年にマイクロソフト認定教育者(Microsoft Innovative Educator Experts : MIEE)を受賞。