| 研究課題/領域番号 |
20K20853
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分9:教育学およびその関連分野
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| 研究機関 | 長岡工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
土田 泰子 長岡工業高等専門学校, 一般教育科, 教授 (30455125)
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| 研究分担者 |
大森 理聡 長岡工業高等専門学校, 一般教育科, 准教授 (30707386)
外山 茂浩 長岡工業高等専門学校, 電子制御工学科, 教授 (60342507)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | 生体信号 / 多次元解析 / 多次元データ解析 / 視線計測 / 脳波 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
理解度の可視化を実現するため、e-learningを想定した英語教材をPC上で学習し、学習中の表情・姿勢・心拍数・体温・視線・脳波・脳血流量を計測する。得られたデータを仮想空間上にマッピングし、「理解できている」という回答に関連付けられた群を理解度が高い群としてパターン定義する。新たに取得されたデータを用いてパターン分類を行い、適切な群に分類されるかどうかを検証する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、学習者の生体情報の変化から、学習中の理解度をリアルタイムで可視化するシステムを開発することを目指した。難易度の異なる英語動画教材を被験者が視聴し、実験中の表情・表面温度・指尖容積脈波・視線・皮膚コンダクタンスについて計測を行った。これらのデータのうち、顔表面温度・指尖容積脈波・皮膚コンダクタンスについて、理解度との相関に着目して解析した。理解度の主観評価が高いほど、心拍と考えられる周波数の値が減少し、皮膚コンダクタンスの急増回数が減少する傾向と、顔表面温度の傾きが減少する傾向が見られた。これらの生体情報が理解度推定の指標となる可能性が示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では学習時の生体情報に注目し，その変化を解析することで，学習に対する即時的な理解度を推定することを目指した。本研究の成果により、その学習者が今あると考えられる予想学習状態を即時的に知ることが可能になり、従来のテスト形式等とは異なる、全く新たな理解度の判定手法が提供されることとなる。学習状況に応じて個別最適化された指導法の開発や、英語力向上の鍵となる未知の問題を発見する手掛かりとなることが考えられ、英語教育の分野に対する貢献だけでなく、新たな学問分野や産業に発展する可能性が大いに期待できると考えられる。
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