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ヘッドマウントディスプレイを活用した拡張現実型化学実験学習支援システム

研究課題

研究課題/領域番号 16K01072
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

岡本 勝  広島市立大学, 情報科学研究科, 講師 (30453210)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード教育工学 / バーチャルリアリティ / 拡張現実感 / ヘッドマウントディスプレイ / 体験学習 / 化学学習 / モバイル端末 / 学習支援システム / 無機化学学習 / ヘッドマウントデイスプレイ
研究成果の概要

本研究では拡張現実感技術をヘッドマウントディスプレイを活用した化学学習支援手法のの開発を行った。ヘッドマウントディスプレイを活用することでよりリアリティの高い現実感を実現でき、拡張現実感技術を活用することで実施にその場に仮想的な化学実験器具が存在するような体験を実現した。またバーチャルリアリティとヘッドマウントディスプレイを活用した手法も開発し、自由度の高い学習支援環境の実現も行った。
提案手法を用いて、従来のシステムと同様の学習課題の学習が可能なことを実験的に示し。従来では困難であった情報の可視化や複数人で学習可能な環境を実現できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでにICT活用をもとにした化学学習ではマウス操作などので実験を進めるものや、実際にCGを活用したものでも化学物質の構造を鑑賞するなど操作方法が限られていた。本研究によってヘッドマウントディスプレイ上でよりリアリティの高い実験を化学の教科書などで述べられている手法で実験を進められる環境設計を実現できた。
また、本研究では使用デバイスとしてスマートフォンの活用も想定しており、スマートフォンの普及率を考えると社会的に本手法による学習の導入も容易であると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] ヘッドマウントディスプレイと拡張現実感技術を用いた無機化学学習支援システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      岡本 勝, 石村 司, 松原 行宏
    • 雑誌名

      教育システム情報学会誌

      巻: 35 号: 4 ページ: 312-321

    • DOI

      10.14926/jsise.35.312

    • NAID

      130007492834

    • ISSN
      1341-4135, 2188-0980
    • 年月日
      2018-10-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [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 ページ: 379-386

    • NAID

      130006034964

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [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

    • NAID

      130005874949

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] SMARTPHONE BASED INORGANIC CHEMISTRY LEARNING SUPPORT SYSTEM USING AR APPROACH2016

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Ishimura, Masaru Okamoto and Yukihiro Matsubara
    • 雑誌名

      The 13th International Conference on Industrial Management

      巻: 13 ページ: 502-508

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] HMDとトラッキングセンサーコントローラを用いた仮想環境型学習支援システム2019

    • 著者名/発表者名
      岡本勝
    • 学会等名
      電子情報通信学会ET研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] HMDを用いたVR型有機化学学習支援環境の開発2018

    • 著者名/発表者名
      岡本勝
    • 学会等名
      教育システム情報学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [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
      2017年度JSiSE学生研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 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
    • 学会等名
      人工知能学会 第79回 先進的学習科学と工学研究会(SIG-ALST)
    • 発表場所
      花びしホテル
    • 年月日
      2017-03-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [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
      2016年度JSiSE学生研究発表会
    • 発表場所
      広島工業大学
    • 年月日
      2017-03-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [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
      2016年度JSiSE学生研究発表会
    • 発表場所
      広島工業大学
    • 年月日
      2017-03-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [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
      2016年度JSiSE学生研究発表会
    • 発表場所
      広島工業大学
    • 年月日
      2017-03-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [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
      第42回教育システム情報学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 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
    • 学会等名
      人工知能学会 第78回 先進的学習科学と工学研究会(SIG-ALST)
    • 発表場所
      慶応義塾大学 日吉キャンパス 来往舎 ギャラリースペース
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [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
      人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2016-06-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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