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3Dプリンタを活用した視覚障害教育のための立体模型作成ネットワークの構築

研究課題

研究課題/領域番号 20H01705
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分09060:特別支援教育関連
研究機関新潟大学

研究代表者

渡辺 哲也  新潟大学, 自然科学系, 教授 (10342958)

研究分担者 金子 健  独立行政法人国立特別支援教育総合研究所, 研究企画部, 上席総括研究員 (40260020)
大内 進  星美学園短期大学, 日伊総合研究所, 客員研究員 (40321591)
丹下 裕  舞鶴工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (50435434)
南谷 和範  独立行政法人大学入試センター, 研究開発部, 教授 (90551474)
橋本 芳宏  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90180843)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード視覚障害教育 / 立体模型 / 触察 / 3Dプリンタ / データベース / ネットワーク / 触知覚
研究開始時の研究の概要

(1)大学、高専、工業高校など、3Dプリンタを使う技術を持ち、かつその技術を社会に役立てたいという思いを持つ人々・組織の協力を得て、視覚障害教育に役立つ3Dデータを作成する。
(2)視覚障害教育で用いる模型として適した大きさと材質、触図より立体模型が分かりやすい理由などについて、視覚障害児・者を交えた実験/調査を通じて検証する。
(3)3Dデータをインターネット上のデータベースに集約し、これを必要とする特別支援学校の教員や視覚障害者本人がいつでもどこからでもデータをダウンロード・印刷して教育に活用できるようにする。

研究成果の概要

視覚特別支援教育の教員からの要望に応じて、視覚障害教育において重要な触察用立体模型を多数開発した。教科別では社会、理科、理療教育用の模型の要望が多く、そのうち社会と理療向けの模型を数多く制作した。教材模型の種類と数を増やすため、3D全国ネットワークの構築に取り組んだ。その具体策は、シンポジウムを通じた教育従事者への3D模型の周知、3D印刷できる人材を育成するための講習会の開催、誰でも教材用3Dデータにアクセスできる3Dデータベースの開発である。更に立体模型と触図を用いた触察実験を行い、従来から用いられてきた線図よりも立体模型の方が短時間で、かつ正確に形状を理解できることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

学術的成果は、線図よりも立体模型の方が短時間で、かつ正確に形状を理解できることを触察実験で示したことである。中途失明の視覚障害者と晴眼者の両方に実験に参加してもらったところ、どちらの参加者群でも立体模型の優位性が同様に確認された。3Dプリンタで様々な種類の教材用立体模型を作成できることを示した社会的意義は大きい。教育関係者への周知と模型製作ができる人材の育成はまだ途中であるが、今後も3Dデータベースを充実させていくことで、3Dプリンタによる教材模型製作がより魅力的になれば、周知と人材育成は更に進み、その結果として、視覚障害児童生徒が触ることができる立体模型の種類が増えると期待できる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 2件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] 視覚障害教育のための3Dプリンタによる立体模型の制作(3)―解説を聴きながら触る「聴触会」の開催―2023

    • 著者名/発表者名
      渡辺哲也, 中曽根晟, 南谷和範, 増山新作
    • 雑誌名

      視覚リハビリテーション研究

      巻: 12 ページ: 29-33

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 視覚障害教育のための3Dプリンタによる立体模型の制作(2)2022

    • 著者名/発表者名
      渡辺哲也, 細川陽一, 丹下裕, 大内進, 金子健, 南谷和範, 橋本芳宏
    • 雑誌名

      視覚リハビリテーション研究

      巻: 11 ページ: 22-28

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 視覚障害教育のための3Dプリンタによる立体模型の制作(1)2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺哲也, 細川陽一, 丹下裕, 大内進, 金子健, 南谷和範, 橋本芳宏
    • 雑誌名

      視覚リハビリテーション研究

      巻: 10 ページ: 35-40

    • NAID

      40022718067

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 視覚障害教育で利用可能な立体模型の制作とその普及2024

    • 著者名/発表者名
      渡辺哲也, 細川陽一, 大内進, 金子健, 丹下裕, 南谷和範
    • 学会等名
      第64回弱視教育研究全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 模型の触察を行うシンポジウムのオンライン開催の試み2024

    • 著者名/発表者名
      南谷 和範、渡辺 哲也、岩村雅一
    • 学会等名
      電子情報通信学会、サイバーワールド研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Online symposium with touch: An attempt to organise an online 3D model tactile symposium for the visually impaired2023

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Minatani and Tetsuya Watanabe
    • 学会等名
      PETRA (PErvasive Technologies Related to Assistive Environments) 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Three Dimensional Models as Augmenters of the Literacy of Visually Impaired People: How to Release Their Potential2023

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Minatani Tetsuya Watanabe
    • 学会等名
      Getting In Touch With Literacy 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 視覚障害者用触地図の分類と作成方法2023

    • 著者名/発表者名
      渡辺哲也
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースシンポジウム 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 日本の城の3D模型の制作2023

    • 著者名/発表者名
      渡辺哲也
    • 学会等名
      LIFE 2023(生活支援工学会大会、日本機械学会福祉工学シンポジウム、ライフサポート学会大会)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 視覚障害者用音楽教材の製作2023

    • 著者名/発表者名
      丹下裕, 山本楓雅, 渡辺哲也
    • 学会等名
      LIFE 2023(生活支援工学会大会、日本機械学会福祉工学シンポジウム、ライフサポート学会大会)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 視覚障害教育のための立体模型データの蓄積と教員間の模型共有の検討2023

    • 著者名/発表者名
      細川陽一
    • 学会等名
      LIFE 2023(生活支援工学会大会、日本機械学会福祉工学シンポジウム、ライフサポート学会大会)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 図形の触覚的提示形態の違いが形状識別に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      江澤悠太, 渡辺哲也
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 盲学校理療科で用いる骨模型の「立体コピー」2022

    • 著者名/発表者名
      渡辺哲也, 細川陽一
    • 学会等名
      LIFE 2022(生活支援工学会大会、日本機械学会福祉工学シンポジウム、ライフサポート学会大会)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 視覚支援学校における3Dプリンタを用いた立体模型の作成の取り組み2022

    • 著者名/発表者名
      細川陽一, 大矢耕平, 渡辺哲也
    • 学会等名
      LIFE 2022(生活支援工学会大会、日本機械学会福祉工学シンポジウム、ライフサポート学会大会)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 寝殿造り、阿修羅像の模型の制作2022

    • 著者名/発表者名
      丹下裕, 足立晃基, 渡邊寛子, 渡辺哲也
    • 学会等名
      LIFE 2022(生活支援工学会大会、日本機械学会福祉工学シンポジウム、ライフサポート学会大会)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 立体教材を用いた遠隔ワークショップの可能性と課題2022

    • 著者名/発表者名
      南谷和範, 渡辺哲也, 岩村雅一
    • 学会等名
      LIFE 2022(生活支援工学会大会、日本機械学会福祉工学シンポジウム、ライフサポート学会大会)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 歴史的建築模型の形状認知のための3D造形による補助教材の活用2022

    • 著者名/発表者名
      大内進
    • 学会等名
      LIFE 2022(生活支援工学会大会、日本機械学会福祉工学シンポジウム、ライフサポート学会大会)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 3Dプリンターによる視覚障害教育用算数・数学用教材について2022

    • 著者名/発表者名
      金子健
    • 学会等名
      LIFE 2022(生活支援工学会大会、日本機械学会福祉工学シンポジウム、ライフサポート学会大会)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 凸線図とパズルピース形状における図形の識別しやすさの比較―府県の形を刺激とし,晴眼者を参加者とした場合―2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺哲也, 小野弘陸, 江澤悠太
    • 学会等名
      電子情報通信学会 福祉情報工学研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 視覚障害教育用関節模型・舌診模型の3Dプリンタによる制作2021

    • 著者名/発表者名
      大矢耕平, 渡辺哲也, 細川陽一
    • 学会等名
      電子情報通信学会 福祉情報工学研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 触る教材データシェアプロジェクト

    • URL

      https://tactile-journey.net/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
  • [備考] Tactile Graphics

    • URL

      https://vips.sakura.ne.jp/tg/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 立体教材3Dデータベース Map puzzle

    • URL

      https://airtable.com/shrYQ5SujddzNsV5Z

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] Tactile Graphics - 3D Models

    • URL

      https://vips.sakura.ne.jp/tg/3dprint/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] Map puzzle

    • URL

      https://airtable.com/shrYQ5SujddzNsV5Z/tblsmXkMOp0GI9AhA

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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