2005 Fiscal Year Annual Research Report
ヒューマンインタフェース機器を用いたマルチメディア体感型教育システムの研究
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17300269
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
富永 浩之 香川大学, 工学部, 助教授 (80253251)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 敏範 香川大学, 工学部, 教授 (10036022)
林 敏浩 香川大学, 総合情報基盤センター, 助教授 (90264142)
香川 考司 香川大学, 工学部, 講師 (50284344)
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| Keywords | 教育支援システム / VRシミュレーション / マルチメディア教材 / エデュテイメント / ヒューマンインタフェース / 理科教育 / 語学教育 / プログラミング演習 |
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| Research Abstract |
1.ヒューマンインタフェース機器とマルチメディア情報を用いた試験システムの開発と問題DBの構築
マルチメディア出題に対する操作式解答を実現する試験システムDrilLs-Mを開発した。テキストおよび静止画をマルチメディア素材とし、位置解答、領域解答、軌跡解答を実現した。データ構造として、XMLによる統一した問題情報の記述形式を定めた。標準的な採点方法として、領域解答では正領域および負領域との重複度、軌跡解答では代表点同士の距離の総和を用いた。採点モジュールは、コンポーネント化を図り,目的に応じたプラグインを組み込めるようにした。入力方法として、ペンタブレットでの直感的な操作に対応した4種の方法を実装し、さらに状況に応じた入力支援を実現した。また、正解を解答シミュレーションで入力し、正答例と誤答例から採点の閾値を推定する問題オーサリングツールも作成した。漢字の字形学習を適用事例とする実験評価を行い、これらの解答方式の有効性や利便性を検証した。
2.VR教育システムの開発環境の整備と力学実験シミュレーション教材への応用
立体視とヒューマンインタフェース入力機器を利用するVRシミュレーション教材の実行環境および作成支援ライブラリPreludeを開発した。Preludeは、3Dマウス、ヘッドトラッカ、反力ペンなどを統一的に制御するJava言語のAPIである。また、立体視による視覚的リアリティおよびユビキタス環境での操作的なリアリティを構成する各種のコンポーネントを定義し、仮想空間を構築するためのオブジェクトモデルを提唱した。これらを利用して、高校物理の初等力学をVRシミュレーションで学習する仮想実験室Interludeを試作した。学習者の興味と関心を促進するエデュテイメント性として、漫画的なデフォルメやゲーム概観の導入など、ノンリアリティな表現効果を提案した。また、LEGO Mindstormsキットによる自律ロボットを用いたコンテスト形式のプログラミング演習を提案した。ゲーム戦略をコンピュータ上で仮想的に検討するための戦略マップを提案した。
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