ビジュアルフィードバックを活用した熟練職人の技能継承のための教材に関する研究
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21K02744
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 09070:Educational technology-related
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
神田 亮 香川大学, 地域人材共創センター, 講師 (30389366)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
蟹澤 宏剛 芝浦工業大学, 建築学部, 教授 (00337685)
米谷 雄介 香川大学, 創造工学部, 准教授 (00735144)
後藤田 中 香川大学, 創造工学部, 准教授 (40633095)
神田 かなえ 香川大学, 医学部, 助教 (60778629)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | 教育工学 / ビジュアルフィードバック / フィードバック手法 / トレーニング支援 / 技能継承 / フィードバック / 仮想空間 / キャリアップ / 建設 |
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| Outline of Research at the Start |
「2019年版 ものづくり白書」において技能継承に問題のある事業を産業別にあげており，製造業が86.5%と最も高く，建設業も79.9%と高値を示し，熟練技能者が現場に残っているうちに，技能のデジタル化等を進めることはまったなしの状況と報告している．本研究は，暗黙知とされてきた建築・建設業の熟練技能者や若手技能者などの技能を習熟度別に体系的し，技能を学ぼうとする学習者の習熟度に合わせた技能をICTによる支援で効率よい技能継承を可能にする．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，これまで暗黙知とされてきた建築業・建設業の熟練技能者や若手技能者などの技能を習熟度別に体系化し，技能を学ぼうとする学習者の習熟度に合わせた技能をICTによる支援で効率の良い技能継承を可能とする研究である．具体的には熟練技能者や若手技能者などの作業動作を蓄積し，分析し学習者の習熟度に応じた評価や，適切な動作指示がICTによる支援で直感的に効率よく行える技能継承システムを構築するものである．
2022年度の研究計画では，モーションセンサから得られた出力に基づき，力を入れるタイミングや，力を抜くタイミングなどの動作に合わせて擬音語や図形に変換し重畳表現できるシステムの開発と実践を行う．また，マーカを使用しないマーカレスで動作を捉え，ポイントとなる部分の動作を取得できるかを検証し，それらについても重畳表現しフィードバックできるようにすることが計画されていた．実施状況としては，骨格推定に基づく指導用オノマトペを重畳する学習者への提示について検討した「疑似的対面を生成する切り替え式視聴支援システムの開発」（田中ら2022）に取り組んだ．また，左官初級者と盛職人の塗り動作についてDTW（Dynamic Time Warping）を用いて比較した．「DTW距離を用いた教授戦略切り替え式視聴支援システムの開発」（田中ら2023）． 本研究の分析結果では，職人の動作では背面と両肩，腰，両膝において強い類似性が，側面においては，測定したすべての部位において類似を示した．初級者の動作では，比較的高い類似性を示す場合もあったが，概ね安定していない結果となった．また，初級者の塗り動作と職人の塗り動作をDTW を用いて比較することで，学習者の現在の理想の動作に対する技能レベルを明らかにし，このレベルを超えることを学習者の目標として，目標値を境に重畳するオノマトペの傾向を想定した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
引き続きコロナ禍による要因で，研究協力者に対する環境整備や，建築に関する本業の時間を考慮する時間を要したため当初の予定よりやや遅れている状況である．そのため，研究協力者に対する謝金・人件費の支出が減少した．また，共同研究者との打ち合わせや各種学会での発表などがオンライン対応になったため旅費の支出が減少した．しかしながら，研究実績の概要で述べたように2022年度は，マーカレスのシステムを使用し，学習者の現在の理想の動作に対する技能レベルを明らかにし，このレベルを超えることを学習者の目標として，目標値を境に重畳するオノマトペの傾向を想定するまでに至り，本研究で提案した教育手法が従来のOJT教育を支援することで修業期間の短縮化に一助となる可能性が示唆される結果が出るなど一定の成果が得られた．
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度は，前年度までに構築した技能レベルの差に応じた目標値に対して重畳するオノマトペを表現する方法について実績の積み増しに取り組みつつ，仮想空間上でトレーニングができるシステムを構築し，能動的に繰り返しトレーニングできる環境を構築するシステムの試作に取り組む．また，一定の動作を繰り返すことで生じる疲労や，それによる障害についても検討し，障害が起きることのないように疲労を生じやすい部位の特定，セルフケアの方法，トレーニングの方法についても提案できるようにする．なお，得られた成果については前年度と同様に関連学会や国際会議などで成果発表する．
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
