2007 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 Kagawa University, 工学部, 准教授 (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 岡山大学, 総合情報基盤センター, 准教授 (90264142)
香川 考司 香川大学, 工学部, 准教授 (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
ドリル練習や小テストなど、様々な実施形態のオンライン試験を統一的に扱うDrilLsフレームワークを構築した。これに基づいて、記入式解答で授業支援のためのWebテストDrilLs-F、自宅学習のためのスタンドアロン版DrilLs-H、正誤や選択肢による客観式解答で資格試験対策のためのDrilLs-C、そのスタンドアロン版DrilLs-Q、ヒューマンインタフェース入力機器を用い、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。C言語プログラミング演習の教育効果を高めるため、ソースコードやフローチャートなどの図表を提示する問題を構築し、実際の授業で活用した。また、タブレットPC上での利用を想定し、中学高校向けの理科や社会のマルチメディア問題を構築した。
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3D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Preludeを改良した。また、Java3D上の教材作成支援ライブラリInterludeを開発した。Preludeは、3Dマウス、ヘッドトラッカ、反力ペンなどの3D入力機器を統一的に制御するJava言語のAPIである。これらの機器を前提とし、物理実験のVRシミュレーションにおける3D実験操作の特性を整理してモデル化した。このモデルに基づき、操作方法と操作対象のGUI部品を、プレゼンテーション側面のコンポーネントライブラリとして構築した。その柔軟な組合せによって、エデュテイメント性を取り入れた、教育効果の高いVR力学実験教材をデザインを行った。学習項目と教育目標に応じた設問レベルを設け、斜方投射、斜面下降、小球衝突の例題に関する教材を試作した。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において、学習項目を構成要素としてモジュール化し、教育目的に応じた授業計画を構成するフレームワークを提案した。グループ作業のコミュニケーションを支援するWikiベースのツールを試作した。
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