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基礎デザインにおけるデジタルファブリケーションのデジタル教材開発と授業の展開

Research Project

Project/Area Number 23K22328
Project/Area Number (Other) 22H01057 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 09070:Educational technology-related
Research InstitutionKobe Design University

Principal Investigator

蛭田 直  神戸芸術工科大学, 芸術工学部, 准教授 (80548230)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 金箱 淳一  神戸芸術工科大学, 芸術工学部, 准教授 (20586185)
高尾 俊介  甲南女子大学, 文学部, 准教授 (40597887)
山下 健  椙山女学園大学, 生活科学部, 講師 (50783990)
Project Period (FY) 2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2022: ¥12,220,000 (Direct Cost: ¥9,400,000、Indirect Cost: ¥2,820,000)
Keywords基礎デザイン / デジタルファブリケーション / デジタル教材 / デザイン教育
Outline of Research at the Start

本研究は、機器の発展により基礎デザインの内容に位置づけられるべきデジタルファブリケーション(以下、DF)のデジタル教材開発を行い、開発教材によるDFの基礎デザインの授業へ展開するものである。異なるデザインの専門家による協働で、DFによる、これまでの造形や技法、表現を超えるデザインおよび作品を創造できる次世代デザイナー育成のための基礎段階におけるDFの教育方法を確立することを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、デジタルファブリケーション(DF)を活用した基礎デザイン教育の実践に重点を置いた。特に、1年次を対象とした「照明制作課題」ではmicro:bit(拡張モジュール付き)に36LEDの照明ユニットを接続してプログラミングによる光制御と、カッティングプロッタも用いたシェード制作を組み合わせた授業を計画、実践した。受講生は41名を1クラスとして2クラスに分けて、授業の実施は3ー5限の3コマを1回として計7回を2クラスそれぞれで実施した。光の色や変化による表現と造形の融合を重視した結果、学生は、上下反転で印象が変わる照明、植物の成長を光で表現した作品、幾何学模様を活かしたシェード構成など、多様な創造的成果を達成した。これにより、初学者が光・プログラミング・形態の相互関係を理解する導入的授業モデルの可能性を示すことができた。
加えて、蛭田は2ー3年次の実習において、3Dスキャナを用いた形状のデジタル変換から造形展開までを行う課題や、3DプリンタとUVプリンタを活用した生活治具や販路を意識した少量生産型プロダクトの開発実習を実施。DF技術の基礎と応用を段階的に学ぶ構成とし、学生が機材操作と同時に、DFの社会的・実務的応用力を基礎の延長として学ぶことを目指した。
研究分担者の金箱は、駅構内の3Dスキャンデータを活用して触図模型を制作し、視覚障害者14名を対象に実証実験を行った。模型により空間把握が容易になり、移動時の不安軽減や新たなルート探索の可能性が確認された。また、公共空間におけるDFの応用可能性と福祉分野への接続という社会的意義も明確となった。山下は、椙山女学園大学の学生とともに、星が丘テラスおよび星ヶ丘三越にて、パラメトリックデザインを用いたイルミネーション制作を行い、実際の商業施設で展示を実現した。これにより、DF教育の社会的展開とデザイン応用の可能性がより明確になった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究は、デジタルファブリケーション(DF)を基礎デザイン教育に導入することを目的として、初学者が扱いやすく、創造性を発揮できる教材と授業モデルの開発を段階的に行っている。
令和6年度は、1年次の授業において、micro:bitと36LED拡張モジュールによる光制御、およびカッティングプロッタを用いた照明シェード制作を組み合わせた課題を中心に、DFの導入的授業の体系化を進めた。この授業は、7回×2クラス(各41名)の体制で実施され、デジタル制御と造形表現の融合を体験的に学ぶ実践モデルとして高い教育効果が得られた。加えて、2年次では3DプリンタとUVプリンタを用いたモデリング実習、3年次では3Dスキャナによる形状のデジタル変換と、少量適量生産を意識したプロダクト制作を行い、DFを基礎から応用まで段階的に学ぶ設計を確立した。
また、研究分担者の金箱は、駅構内の3Dスキャンデータを活用して視覚障害者のための触図模型を制作し、14名を対象に実証実験を実施。参加者は模型によって空間構造を把握し、移動時の不安が軽減されたと回答するなど、DF技術が福祉領域におけるアクセシビリティ向上に資することが確認された。山下は、椙山女学園大学の学生とともに、星が丘テラスおよび星ヶ丘三越にて、パラメトリックデザインの展開図に基づくイルミネーション制作を行い、商業施設での展示を実現した。これらは、DF教育が実社会との接点を持ち、学外での発信力を高める実例となった。
これらの取り組みにより、本研究はDF機器の操作教育にとどまらず、プログラミング、造形、社会実装へと広がりを見せており、教育現場と社会との接続を意識した教材設計と実践的教育モデルの形成が進みつつある。
しかし、デザイン基礎におけるDF教材の包括的な開発において、デザイン基礎とするDF技術・知識の選定に時間が掛かり若干の遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

これまでの進捗により、当初計画の中核であるデジタルファブリケーション(DF)を用いた基礎デザイン教育の授業設計および教材開発については、初学者向けの導入的授業から上級年次における応用課題まで一貫した教育構成の手がかりが得られた。特に、1年次を対象とした照明制作課題では、micro:bitとカッティングプロッタを活用したプログラミングと造形の統合的な授業モデルを確立し、2年次以降では3DプリンタやUVプリンタ、3Dスキャナを用いた段階的な技術応用へと展開している。これらの実践成果をもとに、今後はそれぞれの授業と教材を体系化し、対象学年や使用機材、指導内容、評価方法などを整理した「基礎DF教育モデル」として文書化・汎用化を進める。
さらに、研究分担者による実践研究も重要な展開として活用していく。金箱による視覚障害者支援のための触図模型制作や、山下によるパラメトリックデザインを基盤としたイルミネーションの社会実装事例は、DFの教育的可能性を福祉・公共・商業領域へと拡張するものであり、今後はこれらを教材事例として基礎教育と接続し、応用展開の基盤とする。特に、ハプティクス、プログラミング、パラメトリックデザインなどの分野横断的な教材を連携させることで、単一機器の操作に留まらない複合的な創造性と課題解決力を育成する教育構成の開発を目指す。
最終年度には、研究成果を授業モデルおよび教材資源として整理・発信し、ウェブサイトや展覧会等を通じて広く社会共有を図る。これにより、他機関でも応用可能な教育モデルとしての汎用性を高め、本研究の成果をデザイン教育の共通資産として残すことを目指す。

Report

(3 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2025 2024 2023 2022 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Creation and Evaluation of Tactile Models of Station Interiors Using Laser Scanners and 3D Printers2025

    • Author(s)
      金箱 淳一 , 永田 睦 , 圓井 健史
    • Journal Title

      design research

      Volume: 90 Issue: 0 Pages: 13-20

    • DOI

      10.24520/designresearch.90.0_13

    • ISSN
      1342-3061, 2433-281X
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] デジタルファブリケーションにおける アディティブマニファクチャリング教育に関する研究2023

    • Author(s)
      見明 暢,蛭田 直,金箱 淳一,笹﨑 綾野,田口 史樹
    • Journal Title

      神戸芸術工科大学紀要「芸術工学」

      Volume: - Pages: 1-6

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Sympathetic wear2022

    • Author(s)
      Junichi Kanebako, Naoya Watabe, Miki Yamamura, Haruki Nakamura, Keisuke Shuto, Hiroko Uchiyama
    • Journal Title

      SIGGRAPH '22: ACM SIGGRAPH 2022 Art GalleryJuly 2022

      Volume: Article No.7

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 電気鋳造による七宝焼きにおけるデジタルファブリケーションを活用した原型製作の検討22024

    • Author(s)
      蛭田直
    • Organizer
      日本デザイン学会
    • Related Report
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  • [Presentation] CNC開発を通じたデジタルファブリケーションを基礎デザイン教育に位置づけるための考察2024

    • Author(s)
      見明 暢, 蛭田 直, 竹田 一成, 竹田 弘江, 田頭 章徳, 曽和 具之, 金箱 淳一, 畑 友洋
    • Organizer
      日本デザイン学会
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  • [Presentation] 木造住宅設計におけるパラメトリックモデル化の試み2022

    • Author(s)
      山下健
    • Organizer
      日本インテリア学会 第34回大会
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    • Author(s)
      宮地弘一郎, 金箱淳一, 大江啓賢
    • Organizer
      電子情報通信学会ヒューマンコミュニケーショングループ HCGシンポジウム2022
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  • [Remarks] ~Floating Speaker~「躍動する音」を体験しよう!

    • URL

      https://www.tdk.com/museum/event/specialEvent_fsp.html

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  • [Remarks] つくるパターンデザイン展

    • URL

      https://www.3331.jp/schedule/005854.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2025-12-26  

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