一般教養としての自然科学教育のためのマルチメディアを利用した遠隔教育システム

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12040221
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 中野 裕司 名古屋大学, 情報文化学部, 助教授 (40198164)
• 研究分担者: 中村 泰之 名古屋大学, 情報文化学部, 助手 (70273208)
• キーワード: 遠隔教育 / 自然科学 / マルチメディア / Java / 実験 / Java3D / 国際化 / Swing

研究概要

自然科学教育において実験を行うことは、自然現象を具体的に色々な側面から認識することができ、その理解をたすける。ところが、特に一般教養としての自然科学に関する講義では、実験は行われないか教官の演示実験にとどまり、受講者自身が実験室で実験を行う機会はほとんどない。インターネットを利用して実験やシミュレーション実験を行うことのできる遠隔教育システムを提供することでこの点を補うことができ、さらに、放射線等の取扱に注意を要する実験も容易に扱え、いつでも、世界中のどこからでも実験が行える。またシミュレーション実験では、例えば、摩擦を無くすことで理想に近い実験条件を実現したり、実時間では速すぎたり遅すぎたりするものや、原子から宇宙までスケールの大小にかかわらず仮想実験を行うことができる。
我々は、遠隔実験およびシミュレーション実験をWWWブラウザ上で行えるシステムをJavaを用いて開発してきた。遠隔実験、シミュレーション実験のいずれの場合も、いかに現実に近い感覚で実験を行えるかが重要である。そこで、我々はJava3D APIを利用したリアルな3次元表示を実現し、実験装置や力学系シミュレーションの進行を視点を変えて見ることができるようなJavaプログラムを開発した。また、Swing APIのJnternalFrameを利用することで、Look and Feelを含めてOS等の環境に依存しないユーザインターフェイスを実現した。遠隔実験サーバにおいてはGPIBで接続された測定機器、ステッピングモータの制御やライブカメラをJNIを利用したJavaによるサーバプログラムをLinux上で提供している。また、インターネットを通してこれらのサービスを提供するにあたり国際化も重要であり、Javaのlocale機能を利用してクライアントの使用言語にメニュー等を自動対応させた。

研究成果

• [文献書誌] 中村泰之,中野裕司: "Java3Dを用いた古典力学系シミュレーション"2000PC Conference論文集(北海道大学). 215-216 (2000)
• [文献書誌] Y.Nakamura and H.Nakano: "Development of 3D simulation programs for classical mechanics-Using Java 3D-"ICCE/ICCAE 2000, Taipei, Taiwan. Vol.2. 1602-1603 (2000)
• [文献書誌] 中村泰之,中野裕司: "Java3Dを用いた古典力学系シミュレーション"日本物理学会第55回年次大会講演概要集(新潟大). 22pZC4 (2000)
• [文献書誌] H.Nakano,Y.Sato,S.Matsuo and T.Ishimasa: "Development of 3-D visualization system for the study of physical properties of quasicrystals"Materials Science and Engineering A. Vol.294-296. 542-547 (2000)
• [文献書誌] H.Nakano,T.Mizutani,Y.Nakamura and S.Matsuo: "Distance Education System for Real Experiments over the Web Integrated by Swing and Java3D-β-ray Radiation-"ICIMADE 2001, Fargo, USA. (受理済、掲載予定). 7 (2001)
• [文献書誌] Y.Nakamura: "Interactive Distance Education System for Real Experiments over the Web"ICIMADE 2001, Fargo, USA. (受理済、掲載予定). 6 (2001)