| 研究課題/領域番号 |
19K12263
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分62030:学習支援システム関連
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| 研究機関 | 有明工業高等専門学校 (2020-2022)
鹿児島工業高等専門学校 (2019) |
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研究代表者 |
塚本 公秀 有明工業高等専門学校, 創造工学科, 客員教授 (30155337)
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| 研究分担者 |
大渕 慶史 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (10176993)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 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)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | ＶＲコンテンツ / アクティブ・ラーニング / 予備教材 / 学生視点 / 学習前体験 / VRコンテンツ / VR/AR / 予備教材開発 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
VR/AR(仮想現実/拡張現実)技術は企業の設計・開発現場で製品企画や設計，評価や検討に実用されている．この技術を教育分野に，特に実体験が求められるアクティブ・ラーニングに導入活用することは学生の学習への動機付けに高い効果が認められる．専門科目へ進級前の予備学習として工業力学や機構学などの教材をVR/ARの形態でネットワーク上にコンテンツを置くことで，学生は仮想空間で動きを見たり，自身で動かしたりして動作を確認できる．このようなVR/AR教材の学習効果を確認したい．この際，これまでの経験から単に教員の製作した教材でなく，学生の視点で教材を製作してその有効性を再確認しようとする研究である．
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| 研究成果の概要 |
仮想空間に学生がHMDとコントローラーでインタラクティブに体験学習できる演習・実習棟を構築した．仮想演習室内に学生と開発したアクティブ・ラーニング教材を設置した．試用学生の意見から360°カメラで実際の実験装置や実習作業を撮影した教材の他，仮想空間でこそ活用できる教材として，大型建設機械の動作機構，ミクロ世界に入れる金属結晶構造，負荷されたはりの任意の断面の応力状態を視聴できる教材，安全上失敗できない実験を敢えて行わせる電気回路実験の開発や，遠隔授業の補助教材用にスマートフォンで視聴できる実習の360°動画や製図の立体モデルを制作した．遠隔授業や反転授業のための学習ストーリーを創造した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
教育のDX化は高等教育機関にも波及しており、新しい試みがなされている。一方でXR技術の急速な進歩で教育現場への実装が必要とされている．しかしARやVRの利用環境は確立されておらず，教材開発を進めようとしても、教材提供のプラットフォーム選定さえ困惑する状況である．本研究では開発と現場での使用の問題点を明らかにすることから始めて、VRを中心として実際に学生視点のコンテンツ開発を行い，主に開発時の問題点を提示した．学生の理解が困難な学習項目であっても仮想世界だから容易に学習できるVR技術の適用例を示したことは，現在急速に普及しつつあるDXの先例として有効な開発例を提示できた．
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