2013 Fiscal Year Annual Research Report
力覚・触覚疑似体験型のものづくり技能学習プログラムの開発
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24330255
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| Research Institution | Hiroshima Institute of Technology |
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Principal Investigator |
竹野 英敏 広島工業大学, 情報学部, 教授 (80344828)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺西 大 広島工業大学, 情報学部, 准教授 (50237004)
青木 真吾 広島工業大学, 情報学部, 准教授 (80364024)
松本 慎平 広島工業大学, 情報学部, 准教授 (30455183)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 教育学 / 技術科教育 / 技能習得 / 力覚情報 / 疑似体験 |
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| Research Abstract |
本研究では，①製品設計者と高度熟練技能者を対象に力覚フィードバック装置とビデオ映像を用いた運動解析や，思考発話法によるプロトコル分析を行い，形式知と暗黙知（勘やコツ）についての学習課題の構造化を図る。そして，得られた知見をもとに，②視覚・聴覚情報と力覚フィードバック装置を用いた力覚・触覚情報を併用した疑似体験型の教材を開発・検証し，それらを用いた③ものづくり技能学習プログラムの有効性を検討するものである。
本年度は，以下のような成果を得ることができた。
(1) 初学者用力覚・触覚疑似体験型のものづくり技能学習支援システムの開発
｢切削･研磨｣｢塗装｣の技能を対象に，主に暗黙知(工具の動かし方,力加減など)を学習できる力覚フィードバック装置による力覚・触覚疑似体験型の学習支援システムを開発した。開発した学習支援システムは，日本産業技術教育学会で発表した。
(2)ものづくり技能学習プログラムの開発
ものづくりの学習に必要な形式知と暗黙知（勘やコツ）についてR.Mガニエ氏の提唱する「学習のタイプ」に基づき学習課題の構造化を図り，得られた知見をもとにして，ものづくり技能学習プログラムを開発した。そして，熟練技能者の技能の運動解析とそのプロトコル分析等により，技能の言語化・文字化を図るとともに，熟練者のパフォーマンスを初学者でも再現できるようにデジタル動画像・静止画像・アニメーション化を図った。また，力覚フィードバック装置を用いた技能の暗黙知を伝達できる疑似体験システムと同調させるために，工具の持ち方，動かし方，工具に加える力加減などを初学者でも再現できるようにデジタル動画像化した。
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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
おおむね以下の通り年度当初の研究実施計画通りの成果を得ることができた。
研究実績でも記述したが，｢切削･研磨｣｢塗装｣の技能を対象に，主に暗黙知(工具の動かし方,力加減など)を学習できる力覚フィードバック装置による力覚・触覚疑似体験型の学習支援システムを開発できたことは当初の計画通りである。
また，ものづくり技能学習プログラムを開発し，初学者でも再現できるようにデジタル動画像化できたことも予定通りである。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，開発したプログラム，教材，システムの信頼性と有効性の予備調査を実施し，その有効性について，検討する。
特に，プログラムと関連教材の評価は，眼球運動計測装置と思考発話法を用いた実験室研究を通してその信頼性と有効性を明らかにし，システム全体の改善を図る。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成26年度においては，実験協力（分析用データ整形)，データ収集装置購入，研究発表を予定しており，平成26年度に配分される当初予算150000円以上が必要となるため，繰り越しを行った。
平成26年5月においては汎用計算機(70000円)を購入し，データ収集装置を整備する。6月末までにデータ分析を行うためのデータ整形・分析に50時間，計37500円を予定している(1時間750円換算)。以上の分析結果をまとめて，「教育システム情報学会全国大会(第39回)」の発表原稿を作成し，投稿する。
なお，データ分析結果の報告までが当面の計画であるが，その知見を活かした自動化を次の課題とする予定である。したがって，7-9月の間で，力覚フィードバック装置の実時間処理を実現させるために，福岡工業大学の徳安准教授の技術指導を受ける。そのため，1泊2日，計2回で計算する(25000円×2，50000円)を使用する。9月は，和歌山で開催される学会発表の旅費として50000円(2泊3日)を予定している。
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