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Interactive AR(拡張現実)教育システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K02878
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分09070:教育工学関連
研究機関大手前大学

研究代表者

小無 啓司  大手前大学, 現代社会学部, 非常勤講師 (20161953)

研究分担者 久米 健次  奈良女子大学, その他部局等, 名誉教授 (10107344)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード理科教育 / 拡張現実 / AR / 3D動画 / 特異スペクトル解析 / 理解度計測 / 多変量解析 / 表情認証システム / 物理学教育 / e-Learning / 表情認証
研究成果の概要

大学初年次の力学の新しい教科書を作成した。この教科書では、力学の理解を深めるため、自然現象をイメージ化した3DCGはどの端末でも視聴でき、AR(拡張現実)アプリはAndroid、iPhone両端末で携帯端末に呼び出せるようにしてある。
この教科書を用いて講義し毎回テストを実施した。理解度をテストの統計解析により評価した結果、これら動画教材の充実に伴い理解度が毎年向上していることが確認された。このように3DCGやARを活用すると、物理教育の分野での理解度を向上させ学習力の不足をカバーできる。今後VR(仮想現実)やMR(複合現実)を呼び出せる教科書に進化させると、さらなる向上が期待できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

力学現象に関して、受講学生の「現象⇔イメージ⇔理論的扱い」の思考の流れを繋ぐため、ARや3DCGなどの教育支援教材の作成を行い、その有効性を確認した。本研究では物理学の力学分野での試みであったが、電磁気学などのよりイメージが難しい分野、さらに物理学に留まらず工学等の分野での応用が期待できる。
工学系教育の中では、例えば「工学の理論と製造現場のイメージを繋ぐ」などの広範な応用も期待でき、理工系人材育成の社会的要請を支える教育方法の開発としての意義があると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] An Adaptive Orthogonal SSA Decomposition Algorithm for a Time Series2018

    • 著者名/発表者名
      Kume Kenji、Nose-Togawa Naoko
    • 雑誌名

      Advances in Data Science and Adaptive Analysis

      巻: 10 号: 01 ページ: 1850002-1850002

    • DOI

      10.1142/s2424922x1850002x

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 強制振動の共鳴現象を理解させるためのAR動画の効果2021

    • 著者名/発表者名
      小無啓司 久米健次
    • 学会等名
      日本物理学会 第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] コロナ禍における各大学等の遠隔授業の取り組み2021

    • 著者名/発表者名
      小無啓司
    • 学会等名
      日本ビジネス実務学会 第57回 近畿ブロック研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 相対運動とコリオリ力を理解させるための動画の効果2020

    • 著者名/発表者名
      小無啓司 久米健次
    • 学会等名
      日本物理学会 秋の分科会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 強制振動の共鳴現象を理解させるためのAR動画の効果2020

    • 著者名/発表者名
      小無啓司 久米健次
    • 学会等名
      日本物理学会 第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 強制振動の共鳴現象を理解させるためのAR動画の効果2020

    • 著者名/発表者名
      小無 啓司,久米 健次
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] Youtube 講義動画

    • URL

      https://studio.youtube.com/channel/UCVoap-A6RozcHoCmR-d-qMA/videos/upload?filter=%5B%5D&sort=%7B%22columnType%22%3A%22date%22%2C%22sortOrder%22%3A%22DESCENDING%22%7D

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 大阪大学 CLE授業支援システム 教材Folder

    • URL

      https://www.cle.osaka-u.ac.jp/webapps/blackboard/content/listContentEditable.jsp?content_id=_982810_1&course_id=_136674_1

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 物理学AR 力学

    • URL

      https://play.google.com/store/search?q=%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6AR&c=apps

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 物理学AR 力学

    • URL

      https://www.apple.com/jp/app-store/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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