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2016 年度 実施状況報告書

ウェアラブル端末を用いた大学生の学習意欲喚起のための研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K00495
研究機関大谷大学

研究代表者

上田 敏樹  大谷大学, 文学部, 准教授 (40736568)

研究分担者 池田 佳和  大谷大学, 文学部, 教授 (20516687)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードIoT / リストバンド型ウェアラブル端末 / プログラミング言語R / Shiny / 生体データ
研究実績の概要

大学キャンパスにおけるICT環境においてウェアラブル端末を多くの学生が教室内で装着することを想定し, ウェアラブル端末やスマートフォンから得られた学生のバイタルデータ(心拍数, 消費カロリー, 睡眠データ, 視線の移動, 頭の動きなど)やライフログ(移動距離, ルートなどの行動履歴)を利用して学生をより望ましい学習状態へ遷移させ学生の学習意欲喚起に役立てるための研究を開始した. これらデータによる学生の心身状態および2年前から利用を開始した学習管理システムMoodleアクセスにより得られた学習履歴との相関関係を見出し, その解析結果を学生が持つiPadやスマートフォンにリアルタイムにフィードバックする研究のうち1年目の実績は次の通りである.
RStudio提供のShinyサーバ上にリストバンド型ウェアラブル端末fitbitから得られた心拍数、睡眠時間、歩数などのデータおよびスマートフォンアプリであるMovesから得られた行動内容(walking, running, cycling, transport)を統合するwebアプリを次の通り実装した。これにより心拍数の裏付けとなる行動ラベル付けを可能とした。
1. リストバンド型ウェアラブル端末(fitbit)からスマートフォン(iPhone, Android)を介してアップロードされた生体データの可視化2. スマートフォンアプリであるMovesからアップロードされたライフログの可視化 3. 歩数と睡眠時間については、平均値、標準偏差、変動時間の可視化
上記の可視化はfitbitやMovesが公開しているOAuth2.0インタフェースによるAPIを通じて取得しShinyサーバ上で処理する。
本Webアプリ等の利用により、歩数と心拍数の可視化による自己管理による健康増進の症例として、体重とBMIの改善事例を確認することができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

リストバンド型ウェアラブル端末fitbitおよびスマートフォンアプリであるMovesからのデータ取得とShinyサーバによる解析およびその結果の可視化について実装することができた。検討対象としていたApple Watchの利用については24時間装着には不向きであること、一定数の協力者からのデータ取得のためにはコスト問題が発生すること、またデータ取得のための実装において難易度が高いため、本研究の対象からは外すこととした。
リストバンド型ウェアラブル端末としてはfitbitから得られた生体データ処理と可視化をShinyサーバを使って実装できたため、おおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

お互いの行動に対する刺激、協力、競争心などにより実験協力者(学生)の学習意欲を高めるピアプレッシャー効果を期待し、4、5名を1つのグループとして実験を進める。このグループメンバーはお互いに親しい間柄であり、お互いのデータ共有に同意したメンバーである。この条件の元での運用を開始することとする。ある特定の実験協力者においては、fitbit装着を開始した結果、歩数と睡眠時間における変動係数の減少と相関関係の強さの確認ができたが、これをグループ運用において観察しデータを取得する。また、これらのデバイスを使い生体データを授業中に測定し、学生の発言、受験、その他行動によりどのような変化が生じるかについて確認する。
また、新たなウェアラブル端末としてメガネ型のJINS MEMEを使ったデータ取得のためのシステム構築を開始する。ここではAndroid端末のためのAPIが公開されているので、そのための機材調達を実施する。さらに、MoodleのデータをShinyサーバから取得するための技術について調査を開始する。これらのデータをShinyサーバ上で処理できる目処をつけることを2年目の研究目標として設定する。

次年度使用額が生じた理由

11,194円の未使用については、海外旅費における見込みとの差額、リストバンド型ウェアラブル端末の価格が一時的に下がったこと等が原因である。

次年度使用額の使用計画

特に大きな差額ではなく、基本的な計画には変更はない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 授業を活かす学習管理システムMoodleの利用法2017

    • 著者名/発表者名
      上田敏樹
    • 雑誌名

      真宗総合研究所研究紀要

      巻: 34 ページ: pp. 53-75

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] スマートフォンアプリとShinyサーバによる生体データ収集Webアプリの構築2017

    • 著者名/発表者名
      上田敏樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会2017年総合大会
    • 発表場所
      名城大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-22
  • [学会発表] Shinyサーバとスマートフォン・アプリを使った生体情報収集システムの構築2017

    • 著者名/発表者名
      上田敏樹
    • 学会等名
      情報処理学会第79回全国大会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-16
  • [学会発表] IoT時代におけるウェアラブル端末2016

    • 著者名/発表者名
      上田敏樹
    • 学会等名
      大谷大学人文情報学科主催「人文情報学研究の最前線2016」
    • 発表場所
      大谷大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-12-17
  • [学会発表] Stimulation Methods for Students' Studies using Wearable Technology2016

    • 著者名/発表者名
      上田敏樹
    • 学会等名
      IEEE TENCON Singapore
    • 発表場所
      Marina Bay Sands (Singapore)
    • 年月日
      2016-11-24
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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