タブレット端末とポータブルな力覚デバイスによる仮想実験環境と学習支援システム

• 研究課題/領域番号: 15K01084
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 教育工学
• 研究機関: 広島市立大学
• 研究代表者: 松原 行宏 広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (30219472)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 教育工学 / 人工知能 / バーチャルリアリティ / 力覚提示デバイス / タブレット端末 / 反力デバイス

研究成果の概要

タブレット端末を用いて，初等力学（特に滑車の題材）の学習に焦点をあてた学習者自らが発見的学習行為を行える学習支援システムや仮想実験環境の設計を試みた．また発見的学習を促すための一つの要素として「力覚」に注目し，タブレット端末上で仮想実験が行えることを重要視した．具体的に，定滑車３個，動滑車３個までが扱えるプロトタイプシステムが完成し，実践ならびに評価実験を行った結果，一定の学習効果が認められた．

研究成果

• [雑誌論文] 力覚及び擬似力覚提示機能を持つ漢字学習支援システムに関する研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 河野貴範，松原行宏，岡本勝
  • 雑誌名: 日本教育工学会論文誌 巻: 41 ページ: 77-80
  • NAID: 130006407779
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 非接触モーションキャプチャ技術を用いたトレーニングプロセスの検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝，松原行宏
  • 雑誌名: 人工知能学会研究会資料 巻: SIG-ALST-B509-05 ページ: 23-26
  • NAID: 130008058068
• [雑誌論文] モバイル環境におけるメンタルローテーション課題のためのAR型学習支援システム (2018)
  • 著者名/発表者名: 中野美登里，松原行宏，岩根典之，岡本勝
  • 雑誌名: JSiSE Research Report 巻: 32(7) ページ: 31-37
• [雑誌論文] スマートフォンを用いた無機化学のAR型仮想実験環境の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 石村司，岡本勝，松原行宏
  • 雑誌名: 教育システム情報学会誌 巻: 34(3) ページ: 274-279
  • NAID: 130005874949
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ヘッドマウントディスプレイと速度制御型インタフェースを用いたドップラー効果の仮想体験学習手法 (2017)
  • 著者名/発表者名: 京極瑞生，岡本勝，松原行宏
  • 雑誌名: 日本感性工学会論文誌 巻: 16(3) ページ: 379-386
  • NAID: 130006034964
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] AR-based Inorganic Chemistry Learning Support System using Mobile HMD (2017)
  • 著者名/発表者名: Masaru Okamoto, Tsukasa Ishimura, Yukihiro Matsubara
  • 雑誌名: Proceedings of the 25th International Conference on Computers in Education (ICCE2017) 巻: 1 ページ: 511-513
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kanji Learning Support with Feedback based on Haptic and Pseudo-Haptic (2017)
  • 著者名/発表者名: Takanori Kono, Yukihiro Matsubara, Masaru Okamoto
  • 雑誌名: Proceedings of the 25th International Conference on Computers in Education (ICCE2017) 巻: 1 ページ: 499-501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Augmented Reality based Learning Support System for Mental Rotation (2017)
  • 著者名/発表者名: Midori Nakano, Yukihiro Matsubara, Masaru Okamoto
  • 雑誌名: Proceedings of the 25th International Conference on Computers in Education (ICCE2017) 巻: 1 ページ: 487-489
  • 査読あり
• [雑誌論文] 反発係数と物体の運動を題材とした力覚を伴うゲーム型学習支援システム (2017)
  • 著者名/発表者名: 加藤智也，松原行宏，岡本勝，岩根典之
  • 雑誌名: 信学技報 巻: 117(256) ページ: 5-8
• [雑誌論文] VR/AR技術を用いたHMD型仮想化学実験学習支援環境 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝，松原行宏
  • 雑誌名: 人工知能学会研究会資料 巻: SIG-ALST-B506-01 ページ: 1-4
  • NAID: 130008057918
• [雑誌論文] 拡張現実感技術を用いた仮想環境での無機化学学習支援手法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝，松原行宏
  • 雑誌名: 画像ラボ 巻: 27(9) ページ: 17-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] Smartphone Based Inorganic Chemistry Learning Support System using AR Approach (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsukasa Ishimura, Masaru Okamoto, Yukihiro Matsubara
  • 雑誌名: Proceedings of the 13th International Conference on Industrial Management (ICIM2016) 巻: 1 ページ: 502-508
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of Velocity Control-Based Interface for Virtual Doppler Effect Experience (2016)
  • 著者名/発表者名: Mizuki Kyogoku, Masaru Okamoto, Yukihiro Matsubara
  • 雑誌名: Proceedings of the 13th International Conference on Industrial Management (ICIM2016) 巻: 1 ページ: 509-515
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] HMDを活用したドップラー効果学習支援環境の構築と検証 (2016)
  • 著者名/発表者名: 京極瑞生，岡本勝，松原行宏
  • 雑誌名: 人工知能学会研究会資料 巻: SIG-ALST-B504-01 ページ: 1-4
  • NAID: 130008058003
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] モバイル型AR無機化学学習支援環境を用いた学習過程の検証 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝，石村司，松原行宏
  • 雑誌名: 人工知能学会研究会資料 巻: SIG-ALST-B505-04 ページ: 16-19
  • NAID: 130008057913
• [雑誌論文] 実画像を用いた仮想環境における避難経路探索に関する検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 谷口昂平，岡本勝，松原行宏
  • 雑誌名: 信学技報 巻: 116(351) ページ: 1-4
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] タブレットPCを用いた滑車の仮想実験環境における比較実験を考慮したインタフェースの提案 (2016)
  • 著者名/発表者名: 國村圭太，岡本勝，松原行宏
  • 雑誌名: 信学技報 巻: 116(351) ページ: 5-10
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] タブレットPCと力覚提示デバイスを用いた滑車の仮想実験環境 -比較実験と自由配置における学習過程- (2016)
  • 著者名/発表者名: 國村圭太，岡本勝，松原行宏
  • 雑誌名: 信学技報 巻: 115(492) ページ: 171-174
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 複数のタブレット端末とポータブルな力覚提示デバイスを用いた力学の学習支援システム (2016)
  • 著者名/発表者名: 山田直輝，松原行宏，岡本勝
  • 雑誌名: 人工知能学会研究会資料 巻: SIG-ALST-B503-03 ページ: 12-17
  • NAID: 130008057998
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] タブレットPCとポータブルな反力デバイスを用いた滑車の仮想実験環境 (2015)
  • 著者名/発表者名: 檜谷直樹，岡本勝，松原行宏
  • 雑誌名: 教育システム情報学会誌 巻: 32(3) ページ: 220-225
  • NAID: 130005086769
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] タブレット端末と力覚提示デバイスの融合による学ぶツール (2015)
  • 著者名/発表者名: 松原行宏
  • 雑誌名: 人工知能学会誌 巻: 30(4) ページ: 490-493
  • 査読あり
• [雑誌論文] 拡張現実感技術を用いた理科学習支援環境 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝，松原行宏
  • 雑誌名: 日本教育工学会研究報告集 巻: JSET15-2 ページ: 1-4
• [雑誌論文] ドップラー効果を題材とした速度制御型仮想実験環境の構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 京極瑞生，岡本勝，松原行宏
  • 雑誌名: 信学技報 巻: 115(74) ページ: 43-48
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] タブレット間通信とポータブルな力覚提示デバイスを用いた力学学習支援システム-力覚体験時の知覚効果の検証- (2015)
  • 著者名/発表者名: 山田直輝，松原行宏，岡本勝
  • 雑誌名: 人工知能学会研究会資料 巻: SIG-ALST-B501-01 ページ: 1-4
  • NAID: 40020540450
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 重畳表示映像の速度調整を考慮したAR型テニススキル学習支援手法の提案 (2015)
  • 著者名/発表者名: 三島拓也，岡本勝，松原行宏
  • 雑誌名: 信学技報 巻: 115(223) ページ: 19-24
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 新しいデバイス技術を用いた学習支援の可能性に向けて (2015)
  • 著者名/発表者名: 松原行宏
  • 雑誌名: 信学技報 巻: 115(285) ページ: 17-20
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 簡易HMDを活用した学習支援システムの検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝，石村司，松原行宏
  • 雑誌名: 人工知能学会研究会資料 巻: SIG-ALST-B502-02 ページ: 5-8
  • NAID: 130008057952
• [学会発表] 枯山水庭園の配石変化に対応した印象変化に関する研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 村宮諒亮，松原行宏，岡本勝
  • 学会等名: 第13回日本感性工学会春季大会
• [学会発表] ゲーム型学習環境における力覚を伴う物理学習についての研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 加藤智也，松原行宏，岡本勝，岩根典之
  • 学会等名: 教育システム情報学会2017年度学生研究発表会
• [学会発表] 三味線演奏姿勢のリアルタイムフィードバック機能を持つ練習支援システム (2018)
  • 著者名/発表者名: 岩倉可奈恵，松原行宏，岩根典之，岡本勝
  • 学会等名: 教育システム情報学会2017年度学生研究発表会
• [学会発表] スマートデバイスを用いた弦楽器の押弦スキル学習支援システム (2018)
  • 著者名/発表者名: 菊田和希，松原行宏，岩根典之，岡本勝
  • 学会等名: 教育システム情報学会2017年度学生研究発表会
• [学会発表] VRにおけるメニュー型UIを用いた仮想化学実験環境 (2018)
  • 著者名/発表者名: 前場凌太，岡本勝，松原行宏，岩根典之
  • 学会等名: 教育システム情報学会2017年度学生研究発表会
• [学会発表] HMDを用いたVR型弓道学習支援システム (2018)
  • 著者名/発表者名: 西本林太郎，岡本勝，松原行宏，岩根典之
  • 学会等名: 教育システム情報学会2017年度学生研究発表会
• [学会発表] モーションコントローラを用いた感性工学システムの研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 國司将人，松原行宏，岡本勝，岩根典之
  • 学会等名: 教育システム情報学会2017年度学生研究発表会
• [学会発表] 雲に関する感性工学的研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山崎茉衣子，松原行宏，岩根典之，岡本勝
  • 学会等名: 教育システム情報学会2017年度学生研究発表会
• [学会発表] 枯山水庭園に関する感性工学的研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 村宮諒亮，松原行宏，岡本勝
  • 学会等名: 教育システム情報学会2017年度学生研究発表会
• [学会発表] スマートフォンの通信機能を活用した HMD 型無機化学学習支援環境の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝，松原行宏
  • 学会等名: 教育システム情報学会第42回全国大会
• [学会発表] メンタルローテーション課題を学ぶための AR 型学習支援システム (2017)
  • 著者名/発表者名: 中野美登里，松原行宏，岡本勝，岩根典之
  • 学会等名: 教育システム情報学会第42回全国大会
• [学会発表] 力覚及び擬似力覚提示機能を持つ漢字学習支援システム (2017)
  • 著者名/発表者名: 河野貴範，松原行宏，岡本勝
  • 学会等名: 教育システム情報学会第42回全国大会
• [学会発表] 実験器具をインタフェースに活用した拡張現実型化学実験環境の構築 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝，松原行宏
  • 学会等名: 第19回日本感性工学会大会
• [学会発表] ビデオシースルー型HMDを用いたAR型無機化学学習支援システム (2017)
  • 著者名/発表者名: 石村司，岡本勝，松原行宏，岩根典之
  • 学会等名: 教育システム情報学会2016年度学生研究発表会
  • 発表場所: 広島工業大学
• [学会発表] タブレットPCと力覚提示デバイスを用いた滑車学習支援システム (2017)
  • 著者名/発表者名: 國村圭太，松原行宏，岡本勝，岩根典之
  • 学会等名: 教育システム情報学会2016年度学生研究発表会
  • 発表場所: 広島工業大学
• [学会発表] 全天球実画像を用いた仮想環境における避難訓練システム (2017)
  • 著者名/発表者名: 谷口昂平，岡本勝，松原行宏，岩根典之
  • 学会等名: 教育システム情報学会2016年度学生研究発表会
  • 発表場所: 広島工業大学
• [学会発表] HMDと速度制御型インタフェースを用いたドップラー効果の仮想体験学習環境の構築 (2017)
  • 著者名/発表者名: 京極瑞生，岩根典之，岡本勝，松原行宏
  • 学会等名: 教育システム情報学会2016年度学生研究発表会
  • 発表場所: 広島工業大学
• [学会発表] 力覚及び擬似力覚提示機能を持つ漢字学習支援システムに関する研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 河野貴範，松原行宏，岩根典之，岡本勝
  • 学会等名: 教育システム情報学会2016年度学生研究発表会
  • 発表場所: 広島工業大学
• [学会発表] ハンドトラッキングコントローラとHMDを用いた仮想化学実験環境の構築 (2017)
  • 著者名/発表者名: 林純平，岡本勝，松原行宏，岩根典之
  • 学会等名: 教育システム情報学会2016年度学生研究発表会
  • 発表場所: 広島工業大学
• [学会発表] 慣性センサ式モーションキャプチャを用いたピアノ学習支援システムの構築 (2017)
  • 著者名/発表者名: 脇本慎也，松原行宏，岡本勝，岩根典之
  • 学会等名: 教育システム情報学会2016年度学生研究発表会
  • 発表場所: 広島工業大学
• [学会発表] モーションコントローラーによる指揮に関するスキル学習支援システム (2017)
  • 著者名/発表者名: 平本果歩，松原行宏，岡本勝，岩根典之
  • 学会等名: 教育システム情報学会2016年度学生研究発表会
  • 発表場所: 広島工業大学
• [学会発表] ARを用いたメンタルローテーション課題の学習支援システム (2017)
  • 著者名/発表者名: 中野美登里，松原行宏，岩根典之，岡本勝
  • 学会等名: 教育システム情報学会2016年度学生研究発表会
  • 発表場所: 広島工業大学
• [学会発表] AR型仮想化学実験環境における実験器具を用いたインタフェースに関する研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮本真帆，岡本勝，岩根典之，松原行宏
  • 学会等名: 教育システム情報学会2016年度学生研究発表会
  • 発表場所: 広島工業大学
• [学会発表] 手旗信号を題材としたスキル獲得における反復学習のための学習ゲーム (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡和秀，岩根典之，岡本勝，松原行宏
  • 学会等名: 教育システム情報学会2016年度学生研究発表会
  • 発表場所: 広島工業大学
• [学会発表] 仮想現実環境を活用した鑑賞型学習支援手法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝，松原行宏
  • 学会等名: 日本教育工学会第32回全国大会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2016-09-17
• [学会発表] 庭園に関する感性工学的研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 村宮諒亮，松原行宏，岡本勝，近藤三奈
  • 学会等名: 第18回日本感性工学会大会
  • 発表場所: 日本女子大学
  • 年月日: 2016-09-09
• [学会発表] スマートフォン端末を活用した拡張現実型学習支援手法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝，乙原浩美，松原行宏
  • 学会等名: 教育システム情報学会第41回全国大会
  • 発表場所: 帝京大学
  • 年月日: 2016-08-29
• [学会発表] 反発係数と物体の運動を題材とした力覚を伴う学習支援システムの検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 加藤智也，松原行宏，岡本勝，岩根典之
  • 学会等名: 教育システム情報学会第41回全国大会
  • 発表場所: 帝京大学
  • 年月日: 2016-08-29
• [学会発表] 学習支援システムにおけるタブレットPCと力覚提示デバイスの有効性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松原行宏，山田直輝，岡本勝
  • 学会等名: 日本人間工学会全国大会
  • 発表場所: 三重県立看護大学
  • 年月日: 2016-06-25
• [学会発表] 姿勢推定手法を活用したリアルタイム運動訓練支援環境 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝，礒村智将，松原行宏
  • 学会等名: 2016年度人工知能学会全国大会（第30回）
  • 発表場所: 北九州国際会議場
  • 年月日: 2016-06-06
• [学会発表] HMD型環境を活用した無機化学学習支援システム (2016)
  • 著者名/発表者名: 石村司，岡本勝，松原行宏
  • 学会等名: 2016年度人工知能学会全国大会（第30回）
  • 発表場所: 北九州国際会議場
  • 年月日: 2016-06-06
• [学会発表] ハードルまたぎにおける姿勢認識を考慮したリアルタイム型練習支援手法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 礒村智将，岡本勝，松原行宏，岩根典之
  • 学会等名: 教育システム情報学会2015年度学生研究発表会
  • 発表場所: 広島市立大学サテライトキャンパス
  • 年月日: 2016-02-29
• [学会発表] ソフトテニスを題材とした教示情報の速度調整が可能なスキル学習支援システム (2016)
  • 著者名/発表者名: 三島拓也，岡本勝，松原行宏，岩根典之
  • 学会等名: 教育システム情報学会2015年度学生研究発表会
  • 発表場所: 広島市立大学サテライトキャンパス
  • 年月日: 2016-02-29
• [学会発表] 全天球イメージを用いた仮想空間における簡易探索による避難訓練学習システム (2015)
  • 著者名/発表者名: 谷口昂平，松原行宏，岡本勝，岩根典之
  • 学会等名: 教育システム情報学会中国支部研究発表会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2015-10-10
• [学会発表] HMDを用いたドップラー効果学習支援における提示情報の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 京極瑞生，松原行宏，岡本勝
  • 学会等名: 日本教育工学会第31回全国大会
  • 発表場所: 電気通信大学
  • 年月日: 2015-09-21
• [学会発表] 仮想環境共有型AR無機化学学習支援システム (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝，石村司，松原行宏
  • 学会等名: 日本教育工学会第31回全国大会
  • 発表場所: 電気通信大学
  • 年月日: 2015-09-21
• [学会発表] 小型タブレット端末を用いたAR型無機化学学習支援環境 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石村司，岡本勝，松原行宏，岩根典之
  • 学会等名: 教育システム情報学会第40回全国大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2015-09-01
• [学会発表] タブレットPCと力覚提示デバイスを用いた滑車学習支援システムにおける比較実験を考慮したインタフェース (2015)
  • 著者名/発表者名: 國村圭太，岡本勝，松原行宏，岩根典之
  • 学会等名: 教育システム情報学会第40回全国大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2015-09-01
• [学会発表] HMDを用いた体験型学習支援インタフェースの検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝，松原行宏
  • 学会等名: 2015年度人工知能学会全国大会（第29回）
  • 発表場所: 公立はこだて未来大学
  • 年月日: 2015-05-31
• [図書] 人工知能学事典，15-1，教育における仮想現実／人工現実 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松原行宏，岡本勝
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: 共立出版社