Development of Innovative Building Education System Based on VR and Practical Exercises to Enhance Motivation for Learning
| Project/Area Number |
21K18526
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 9:Education and related fields
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| Research Institution | Kokushikan University |
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Principal Investigator |
位田 達哉 国士舘大学, 理工学部, 准教授 (40434279)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
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| Keywords | VR / 建設現場シミュレータ / 作業能率分析 / 建築施工教育 / 学生製作 / 生理的指標 / 脳波 / 心拍変動 / VRシミュレータ / 心拍 / ＶＲ / 作業能率測定 / 脳活動計測 / PBL |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，大学生の修学意欲向上を図るための革新的な体験型授業の創出を試みる．
経験工学に基づいた建設現場の学修を，VR建設現場シミュレータによる仮想演習と，実際に工具や資材を用いた施工演習の双方の観点から実施することのできるハイブリッド型の建築施工教育システムを構築し，その学修効果や意欲の変化を脳波や脈波等の生体情報から得られる視覚性課題遂行時の注意機能から検証するものである．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，大学生の修学意欲向上のための革新的な体験型授業の創出を試みるものであり，建設現場における経験工学に基づいたVR建設現場シミュレータによる仮想演習と，建設現場を模擬した現実空間における施工演習とのハイブリッド型の建築施工教育システムを構築し，その学修効果や意欲の変化を視覚性課題遂行時の注意機能から検証するものである。研究成果を総括すると下記の2点に集約される。
1）VR建設現場シミュレータ体験時における学修評価のため，生理的指標の簡易モニタリングの方法を検討した。HMD（Head Mount Display；頭部装着ディスプレイ）装着によるVR体験中の生理的指標の計測を想定し，簡易に取得するための生体情報デバイスを選定し，その手順を整理した。脳波および心拍変動を生理的指標とし，脳波は無線型瞑想デバイス，心拍は胸心拍センサをそれぞれ用い，得られた特性値を解析することで簡易的にVR体験中の生体情報をリアルタイムに得られる一連のシステムを構築した。
2）VRと現実空間における学修効果の違いを明らかにするため，VR空間における仮想の製作体験による作業能率の変化を釘打ちの被験によって検証した。作業能率分析の結果，VR空間での釘打ち訓練により作業能率は向上したが，現実空間の施工演習では作業能率の劇的な変化は確認できなかった。そこで，生理的指標を解析したところ，VR訓練をすることで作業に対する集中度が増している一方，現実空間の施工演習では過剰な緊張をせず，落ち着いて丁寧に作り込むような作業を進める傾向にあることがわかった。
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Report
(3 results)
Research Products
(13 results)
