| 研究課題/領域番号 |
15K01019
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
松浦 慶総 横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 特別研究教員 (70282960)
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| 研究分担者 |
高田 一 横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20154792)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 技能継承 / 溶接技能 / 技能教育 / 情報構造化 / 熟達度評価 / 要因分析 / MT法 |
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| 研究実績の概要 |
平成27年度は要因分析による技能要因の解析および技能教育情報の構造化手法の提案とMT法による技能定量評価システムの開発を行った．
要因分析による技能要因の解析および技能教育情報の構造化手法の提案では，被覆アーク溶接技術や溶接教育に関する文献・資料と熟達技能者によるアンケートから，要因－結果に関する情報を収集し，定性・定量情報やアーク，溶接器具，身体情報といった技能情報の属性を明確にした．その後，結果に対する要因に関する記述情報から，特性要因図を作成して技能情報を構造化する手法を提案した．解析した情報構造は，溶接品質に直接影響を及ぼす溶融池とビードの状態である直接要因と，アーク状態や溶接棒といった溶接道具に関する間接要因，道具を操作する身体に関する身体要因（関係性から１次から３次に分類），身体制御に関わる体性感覚要因，注目点に関わる視覚要因に構造化することが出来た．また，現状の被覆アーク溶接技能の教育情報は，調査文献の記述から殆どが直接要因と間接要因であることが分かった．
次にMT法による技能定量評価システムの開発では，特性要因図で重要部位である箇所の3次元位置情報をリアルタイムモーションキャプチャシステムで，身体部位の表面筋電位を筋電センサで取得し，品質工学的手法のMT法により熟達度分類評価を行った．まず教授者のデータを「良品」として基準空間データを作成し，該当する学習者の熟達度に必要な評価項目からマハラノビス距離により良品・不良品判定を行う．多変量によるパターン解析を行うことで，技能の身体動作の熟達度を判定することが可能となった．
要因分析による技能要因の解析の結果として国内学会での口頭発表を2件，MT法による技能定量評価システムの開発の結果として国内学会での口頭発表を１件実施した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
平成27年度は研究初年度であり，研究計画の2つのシステムのうち，「要因分析による技能要因の解析および技能教育情報の構造化手法の提案」については，おおむね順調に研究が進んだが，文献調査や新たな情報構造化手法の開発に当初の計画した以上に時間がかかった．相対的に「MT法による技能定量評価システムの開発」の開発時間が短くなり，また購入したリアルタイムモーションキャプチャシステムの購入時の評価や，納入に時間がかかったため，十分な実験時間を確保できなかった．また，被覆アーク溶接実験を学内の工場で行うが，工場の改修等が入り日程確保がうまく出来なかった．したがって，技能定量評価システムの評価がまだ十分に実施できていないため，区分の通りとなった．
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| 今後の研究の推進方策 |
平成28年度では，まず平成27年度に開発を行ったMT法による技能定量評価システムの評価を行う．さらに，重心測定装置を開発し，重心動揺データも技能定量評価システムに採用し，熟達度評価の向上を目指す．
また，学習情報を学習過程の適切な時期に提示するティーチング・コーチング機能を有する教育支援システムの開発を行う．具体的には，要因分析による技能要因の解析および技能教育情報の構造化手法で構造化した知識データと（MT法による技能定量評価システムの結果から，現時点での問題点の位置付けを明確化し，次にどの情報に着目して学習すれば良いかを提示することで，現在の学習者の持つ知識構造の再構築化を促すコーチング機能の開発を行う．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成27年度で購入したリアルタイムモーションキャプチャシステムである，「OptiTrack Flex3システム」の購入金額が当初予定していた金額より安価になったことと，予定では学術論文に投稿する予定であったが，実験の遅れで十分なデータがまだ得られていないため，投稿していないことで，投稿料が発生しなかったことから，差額が生じた．
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度では，平成27年度で投稿できなかった論文を投稿することで，差額分の使用を計画する．
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