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Chemistry Leaning Support System using HMD and AR Technology

Research Project

Project/Area Number 16K01072
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Educational technology
Research InstitutionHiroshima City University

Principal Investigator

OKAMOTO Masaru  広島市立大学, 情報科学研究科, 講師 (30453210)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords教育工学 / バーチャルリアリティ / 拡張現実感 / ヘッドマウントディスプレイ / 体験学習 / 化学学習 / モバイル端末 / 学習支援システム / 無機化学学習 / ヘッドマウントデイスプレイ
Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed chemical learning support system using head-mounted display and augmented reality technology. By using the head-mounted display, a more realistic reality can be realized, and by using the augmented reality technology, various experience can be confirmed in virtual chemical laboratory constructed from CGs and real-world image. We also developed some systems using virtual reality and a head-mounted display to realize a highly flexible learning support environment. We experimentally show that the proposed method can be used to learn the same learning task as the conventional system. We were able to realize the visualization of information that was difficult in the past, and an environment where multiple people can learn.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでにICT活用をもとにした化学学習ではマウス操作などので実験を進めるものや、実際にCGを活用したものでも化学物質の構造を鑑賞するなど操作方法が限られていた。本研究によってヘッドマウントディスプレイ上でよりリアリティの高い実験を化学の教科書などで述べられている手法で実験を進められる環境設計を実現できた。
また、本研究では使用デバイスとしてスマートフォンの活用も想定しており、スマートフォンの普及率を考えると社会的に本手法による学習の導入も容易であると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Inorganic Chemistry Learning Support System Using Head Mounted Display and Augmented Reality Approach2018

    • Author(s)
      岡本 勝, 石村 司, 松原 行宏
    • Journal Title

      Transactions of Japanese Society for Information and Systems in Education

      Volume: 35 Issue: 4 Pages: 312-321

    • DOI

      10.14926/jsise.35.312

    • NAID

      130007492834

    • ISSN
      1341-4135, 2188-0980
    • Year and Date
      2018-10-01
    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ヘッドマウントディスプレイと速度制御型インタフェースを用いたドップラー効果の仮想体験学習手法2017

    • Author(s)
      京極 瑞生, 岡本 勝, 松原 行宏
    • Journal Title

      日本感性工学会論文誌

      Volume: 16 Pages: 379-386

    • NAID

      130006034964

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] スマートフォンを用いた無機化学のAR型仮想実験環境の開発2017

    • Author(s)
      石村司, 岡本勝, 松原行宏
    • Journal Title

      教育システム情報学会誌

      Volume: 34

    • NAID

      130005874949

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] SMARTPHONE BASED INORGANIC CHEMISTRY LEARNING SUPPORT SYSTEM USING AR APPROACH2016

    • Author(s)
      Tsukasa Ishimura, Masaru Okamoto and Yukihiro Matsubara
    • Journal Title

      The 13th International Conference on Industrial Management

      Volume: 13 Pages: 502-508

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] HMDとトラッキングセンサーコントローラを用いた仮想環境型学習支援システム2019

    • Author(s)
      岡本勝
    • Organizer
      電子情報通信学会ET研究会
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  • [Presentation] HMDを用いたVR型有機化学学習支援環境の開発2018

    • Author(s)
      岡本勝
    • Organizer
      教育システム情報学会全国大会
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  • [Presentation] VRにおけるメニュー型UIを用いた仮想化学実験環境2018

    • Author(s)
      前場 凌太,岡本勝,松原行宏,岩根典之
    • Organizer
      2017年度JSiSE学生研究発表会
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  • [Presentation] VR/AR技術を用いたHMD型仮想化学実験学習支援環境2017

    • Author(s)
      岡本勝, 松原行宏
    • Organizer
      人工知能学会 第79回 先進的学習科学と工学研究会(SIG-ALST)
    • Place of Presentation
      花びしホテル
    • Year and Date
      2017-03-08
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  • [Presentation] ビデオシースルー型HMDを用いたAR型無機化学学習支援システム2017

    • Author(s)
      石村司, 岡本勝, 松原行宏, 岩根典之
    • Organizer
      2016年度JSiSE学生研究発表会
    • Place of Presentation
      広島工業大学
    • Year and Date
      2017-03-04
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  • [Presentation] ハンドトラッキングコントローラとHMDを用いた仮想化学実験環境の構築2017

    • Author(s)
      林純平, 岡本勝, 松原行宏, 岩根典之
    • Organizer
      2016年度JSiSE学生研究発表会
    • Place of Presentation
      広島工業大学
    • Year and Date
      2017-03-04
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  • [Presentation] AR型仮想化学実験環境における実験器具を用いたインタフェースに関する研究2017

    • Author(s)
      宮本真帆, 岡本勝, 岩根典之, 松原行宏
    • Organizer
      2016年度JSiSE学生研究発表会
    • Place of Presentation
      広島工業大学
    • Year and Date
      2017-03-04
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  • [Presentation] スマートフォンの通信機能を活用した HMD 型無機化学学習支援環境の開発2017

    • Author(s)
      岡本 勝, 松原 行宏
    • Organizer
      第42回教育システム情報学会全国大会
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  • [Presentation] モバイル型AR無機化学学習支援環境を用いた学習過程の検証2016

    • Author(s)
      岡本勝,石村司,松原行宏
    • Organizer
      人工知能学会 第78回 先進的学習科学と工学研究会(SIG-ALST)
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学 日吉キャンパス 来往舎 ギャラリースペース
    • Year and Date
      2016-11-12
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  • [Presentation] HMD型環境を活用した無機化学学習支援システム2016

    • Author(s)
      石村司,岡本勝,松原行宏
    • Organizer
      人工知能学会全国大会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2016-06-06
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      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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