2017 Fiscal Year Research-status Report

ヘッドマウントディスプレイを活用した拡張現実型化学実験学習支援システム

Research Project

Project/Area Number	16K01072
Research Institution	Hiroshima City University
Principal Investigator	岡本勝広島市立大学, 情報科学研究科, 講師 (30453210)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	拡張現実感 / 化学学習 / モバイル端末
Outline of Annual Research Achievements	当該年度は、昨年度に開発したプロトタイプARシステムの拡張及び、VR型プロトタイプシステムの開発を中心に行った。まずAR型プロトタイプシステムの設問提示機能や誤った回答選択時のフィードバックなどのブラッシュアップを行い、検証実験可能なレベルでの設計を実現した。その改良機を用いて複数被験者による化学学習検証実験を行い、本申請前の先行研究システムとの比較を通じて有用性を確認した。次に、理論化学分野への適用可能性を検討するため、リトマス試験紙を用いた実験など簡易な理論化学実験可能なVR型プロトタイプシステムの設計実装を行った。その中で理論化学実験に必要な実験器具や試薬などの選択および器具操作が従来の手法では困難であったため、器具試薬操作へのメニュー選択機能実装やVR型の場合周辺の状況が見えないこともあり、危険性防止のためにも大きな操作を必要とせず小さな傾け量や手先移動量でも実験を行えるよう、傾きセンサおよび位置センサを内蔵したコントローラをインタフェースとして導入した。このコントローラとして複数ボタンおよびタッチパッドが設置されているものを用いることでより多様な実験器具試薬選択を直観的に多くの説明や練習なく使用できるVR型システム用ユーザーインタフェースを実現した。さらに、このVR型システムの適用可能性の検討として物理学習への応用可能性も検討しドップラー効果学習支援手法としてプロトタイプシステムを実現した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 理論化学実験用仮想実験環境については完成までは至らなかったが、今年度前半中には完成すると思われる。一方で本来では平成30年度に実施予定だった学習評価実験を昨年度に実施でき当該研究成果の有用性を確認できたため、区分2と考えた。
Strategy for Future Research Activity	昨年度に研究を行っていた理論化学分野への適用可能性の実現及び、当初の想定計画である評価実験のうち、まだ行っていない法則性の発見や仮設の検証など、より複雑な学習を行った際のプロセスなどの検証を行っていく予定である。また第一項目が実現でき次第、VR型とAR型という実装方法による比較など、デバイス面での適用時の評価も行っていく予定である。
Causes of Carryover	旅費について想定した開催場所よりも近郊で実施されたため。使用計画検証評価実験における謝金として利用し、統計評価をより有効に行える人数での評価実験を実施する予定である。