| 研究課題/領域番号 |
22K13768
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分09070:教育工学関連
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| 研究機関 | 金沢工業大学 |
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研究代表者 |
秋山 綱紀 金沢工業大学, 基礎教育部, 准教授 (00834425)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2024年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | VR動画 / 物理実験動画 / 基礎AI教育 / チャットボット / AI / XR |
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| 研究開始時の研究の概要 |
人工知能（AI）を専門としない学生も含めたデジタルネイティブに対する、全学必修の基礎的なAI教育において、前向きな学習姿勢を引き出して自身の将来に役立つという認識を持ってもらうことを目指す研究である。
自身の所属学科を意識したAIの活用方法を提案するグループ学習や、物理実験動画（よりデジタルネイティブの興味を惹くために仮想空間技術の導入も検討する）を紹介するチャットボットの改善策の考案を授業内で実施することで、自身の所属学科のみならず、AIへの主観的重要性と有効性、さらに興味・関心を引き出せないか検証する。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、AI（人工知能）を専門としない学生も含めたデジタルネイティブに対する、全学必修の基礎AI教育において、前向きな学習姿勢を引き出して自身の将来に役立つという認識を持ってもらうことである。そのために、自身の所属学科におけるAIの活用方法を調査したうえで独自のAIの活用方法を提案する問題解決型（Project-Based Learning, PBL）形式のグループ学習や、物理実験動画（よりデジタルネイティブの興味を惹くために仮想現実技術の導入も検討する）を紹介するチャットボットの改善策の考案を通して、自身の所属学科のみならず、AIへの主観的重要性と有効性や興味も引き出せないか検証する。
実験動画を紹介するチャットボットは、多数の動画が収録された動画データベースが存在する時に、初めて存在価値が出てくる。そのため、研究２年目の2023年度も測定条件や撮影角度、再生速度などを少しずつ変更しながら撮影した実験動画を編集して、物理実験動画の数を増やしていった。デジタルネイティブの興味を惹くために実施している、立体視動画やYouTubeアプリを用いて視聴するVirtual Reality (VR)動画の物理実験動画を主に増やすことができた。
そして、このような物理実験の立体視動画やVR動画も紹介するチャットボットを開発した。既に開発されていたSTEMナビゲーションのウェブページを紹介するチャットボットに、動画紹介の機能を追加させた形で、より紹介可能な事項が増えたチャットボットが開発できた。
基礎AI教育の授業内では、新たに開発したチャットボットも用いて上述のPBLを実施した。その結果、KIT物理ナビゲーションの「振動」のページを紹介するチャットボットを用いた2022年度の活動と比べて、もっとチャットボットの存在を宣伝するべきだという学生の声が増えた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
実験動画を紹介するチャットボットは、多数の動画が収録された動画データベースが存在する時に、初めて存在価値が出てくる。立体視動画やYouTubeアプリを用いて視聴するVR動画として、新たに相対的な放物運動の観察実験や、等速円運動や慣性モーメントの測定実験などの回転系の実験、渦や水面波などを水中・水底から観察する実験、気流や煙中の光の経路を示す実験の試行などについて公開することができ、当初の計画よりも多くの動画を制作できた。
また、当初の計画では2023年度中にこれらの実験動画を紹介するチャットボットを開発することを目指しており、2024年度に基礎AI教育に導入する計画だった。しかし、2023年度の9月頃には既に物理実験の立体視動画やVR動画を紹介するチャットボットを開発することができ、年度内に基礎AI教育の授業に実際に導入することができた。
最終年度である2024年度は、実践事例を増やして、本研究の目的を果たすことができたかどうか検証していく。
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| 今後の研究の推進方策 |
2024年度も、基礎AI教育の授業内での実践内容に、開発した物理実験動画を紹介するチャットボットのプロトタイプを活用していく。ただし、近年の生成AIの普及・性能向上は目覚ましく、旧式のWatson Assistantを用いて開発した我々のチャットボットは、生成AIと比べて返答の正確性では上回るが、回答・対応できる項目が少ないことが難点である。そこで、引き続き想定される質問への返答をより多く用意していく必要がある。さらに、生成AIを用いたPBL活動を導入することで、授業の効果が増進される可能性も考えられるので、検討していきたい。
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