2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of welding skill education support method based on user oriented structured skill information
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18K11563
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
松浦 慶総 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 特別研究教員 (70282960)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 技能教育支援 / 溶接技能 / 技能情報構造化 / 技能教育到達目標 / 学習プロセス / 主体的学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和1年度は，昨年度提案した「意識―注意―評価」属性を付与した技能情報による学習の効果について，溶接実験による検証実験を行った．実験を実施するにあたり，まず技能教育の到達目標と学習プロセスの重要度の関係性について検討した．本研究では効果的な技能学習手法の開発を目的としているため，学習者と教授者の到達目標としている技能の熟達度を明確にし，その目標に必要な技能情報や評価法を提案する必要があると考える．
実験の教育到達目標を大学の工場実習における溶接技能習得とした．従来の実習方法では学生に体験させることを主目的としており，実習時間も短いため実習に対する学生の主体性が低い．今回の技能情報構造化手法で構造化を行うと，注意要因がほとんどで意識要因はないため，繰り返し学習を実施しても，溶融池・アーク状態を良好かつ安定にすることはほとんどできない．
そこで，初級技能者に必要な熟達度を考慮した技能情報構造化を行い，新たな指導法を提案して実施した．溶接棒の制御を上腕及び溶接ホルダを支持している手によってどのように行えばよいかについて構造化した．この結果，溶接棒の長さが短くなることを考慮した上腕の動き，上腕の動きを安定性させるための脇部の制御，溶接線の直線を維持するようための手首の制御を意識要因とした．実技中の溶融池・アーク状態の安定性をモニタリングすることを注意要因とした．
新たな学習内容で実施した結果，注意要因と評価要因の関係性に気づき，自ら評価の品質との因果関係を試行していた．また，実習後のインタビューで身体動作の感覚と溶接棒の操作や，またその時の溶融池・アーク状態について自ら説明しようとした．これは学習に対するモチベーション向上につながり，技能習得に対して主体的な学習の実現が可能となると考える．
本研究の政界に関して国内学会での口頭発表を3件実施した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度の実績報告書で掲載をした平成31年度の研究予定では，「意識―注意―評価」属性の付与をした技能情報構造化手法に基づき，学習者および教授者の要求する技能熟達度に対応した評価項目の選択を，QFD（Quality Function Deployment：品質機能展開）を適用することでシステマティックに行うユーザ指向型技能情報構造化システムの開発を行うとした．しかし，本研究が対象としているものづくりに関係する技能学習におけるユーザ要求を検討したところ，教授者－学習者，雇用者―被雇用者で技能教育の到達目標が違うことが分かった．さらにこの到達目標の違いが，構造化した技能情報の重要度と学習プロセスにも影響を及ぼすことが予想された．
したがって，QFDを応用したユーザ指向型技能情報構造化システムの前に，到達目標としている技能の熟達度と，必要な技能情報や評価法の検討，溶接実験を実施した．当初計画から変更をしているため，システム開発が最終年度である令和2年度にずれ込んでしまったが，従来研究にない新規性，独自性の高い結果が得られたと判断し，研究進捗状況は表記として評価する．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度は，学習者および教授者の要求する技能熟達度に対応した評価項目の選択を，QFDを適用することでシステマティックに行うユーザ指向型技能情報構造化システムの開発を行う．
提案した技能情報構造化手法から新たな技能教育情報を作成し，各要因の重要度を検討してQFDを適用する．これにより，要求される技能熟達度に必要な要因の抽出がシステマティックに行うことができる．さらに被覆アーク溶接実習を実際に行うことで，「意識―注意―評価」属性が身体動作や溶接品質にどのような影響を与えているかを定量的に解析する．この結果から，計測した客観評価量（項目）とQFDによる評価の比較により，知識と動作結果の関係性を明らかにする．
最終的に得られたデータから被覆アーク溶接技能データベースを作成する．作成したデータベースより熟達度に応じた学習情報データベースシステムを構築し，これにより新たな気づきの創出をする学習情報提示システムを開発する．
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| Causes of Carryover |
本年度計画していた実験の被験者数が，予定数より少なくなってしまったことによる謝金の減額，および予定していた学会が日程の都合で不参加になってしまい，旅費の使用が減額されたことにより差額が生じてしまった．
次年度は，最終年度としてシステム構築および成果発表（旅費，投稿料等）での使用を予定している．
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