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2015 年度 実績報告書

力覚・触覚疑似体験型のものづくり技能学習プログラムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24330255
研究機関広島工業大学

研究代表者

竹野 英敏  広島工業大学, 情報学部, 教授 (80344828)

研究分担者 松本 慎平  広島工業大学, 情報学部, 准教授 (30455183)
寺西 大  広島工業大学, 情報学部, 准教授 (50237004)
青木 真吾  広島工業大学, 情報学部, 准教授 (80364024)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード教育学 / 技術科教育 / 技能習得 / 力覚情報 / 疑似体験
研究実績の概要

本研究は,我が国の技術者養成を支えるイノベーターとしての資質を育み,学んだ知識と技能を社会に役立てようとする意欲を高めるために,小・中学生の段階からものづくり教育の充実が求められている。しかし,そのための適切な学習プログラムはないため,新しい視点によるものづくり学習プログラムの開発をすることを目的としたものである。
そこで,①製品設計者と高度熟練技能者を対象に力覚フィードバック装置とビデオ映像を用いた運動解析や,思考発話法によるプロトコル分析を行い,形式知と暗黙知(勘やコツ)についての学習課題の構造化を図った。そして,得られた知見をもとに,②視覚・聴覚情報と力覚フィードバック装置を用いた力覚・触覚情報を併用した疑似体験型の教材を開発した。それらを用いた③ものづくり技能学習プログラムの有効性を検討した。
当該年度では,力覚・触覚疑似体験型のものづくり技能学習支援システムの信頼性と有効性の調査を実施し,まとめを行った。具体的には,大学生を調査対象に,眼球運動計測装置と思考発話法を用いた実験室研究を通して,システムと関連教材の信頼性と有効性を明らかにした。その結果,技能を学習する視覚教材は,有効性が明らかとなった。また,道具の運行技能を3次元で可視化する視覚教材についても,その有効性が明らかとなった。さらに,道具を運行させるときの本人のクセについて明らかにする手法の開発を行い,本人のクセの状況を診断し,行動を修正するよう促すシステムの開発をすることができた。
以上のことから, 本研究によって開発した力覚・触覚疑似体験型のものづくり技能学習プログラムは, 技能の技術的な理解を促す視覚教材,実際の技能訓練過程における修正に必要な視覚教材,クセの傾向分析により本人に修正アドバイスをあたえる疑似体験型の学習システムで構成され,それらは, 初学者には有用であるといえる。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] A brush coating skill training system for manufacturing education at Japanese elementary and junior high schools2015

    • 著者名/発表者名
      Shimpei Matsumoto, Nobuto Fujimoto, Masaru Teranishi, Hidetoshi Takeno, Tatsushi Tokuyasu
    • 雑誌名

      Articial Life and Robotics

      巻: 21 ページ: 69-78

    • DOI

      10.1007/s10015-015-0243-8

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Personal Peculiarity Classification of Flat Finishing Motion for Skill Training by using Expanding Self-Organizing Maps2016

    • 著者名/発表者名
      M. Teranishi, S. Matsumoto, N. Fjimoto, H. Takeno
    • 学会等名
      13th International Conference on Distributed Computing and Artificial Intelligence
    • 発表場所
      University of Sevilla, Sevilla (Spain)
    • 年月日
      2016-06-03 – 2016-06-03
    • 国際学会
  • [学会発表] 自己組織化特徴マップを用いた鉄工やすり平面仕上げ動作学習における個人特徴分類2016

    • 著者名/発表者名
      寺西大, 松本慎平, 藤本宣人, 竹野英敏
    • 学会等名
      第60回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-05-25 – 2016-05-27
  • [学会発表] 非接触型モーションセンサデバイスを用いた刷毛塗技能訓練システムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      穂井田翼, 藤本宣人, 松本慎平, 寺西大, 竹野英敏
    • 学会等名
      2015年度教育システム情報学会学生研究発表会中国地区
    • 発表場所
      広島市立大学サテライトキ ャンパス(広島県広島市)
    • 年月日
      2016-02-29 – 2016-02-29
  • [学会発表] Comparison of Learning Effectiveness in Computer Aided Brush Coating Skill Training System with the Difference of Instructional Methods2016

    • 著者名/発表者名
      Nobuto Fujimoto, Shimpei Matsumoto, Masaru Teranishi, Hidetoshi Takeno, Tatsushi Tokuyasu
    • 学会等名
      Proceedings of The 21nd International Symposium on Articial Life and Robotics
    • 発表場所
      B-Con Plaza, Beppu, Japan
    • 年月日
      2016-01-20 – 2016-01-22
    • 国際学会
  • [学会発表] 平面仕上げ技能習得のためのやすりがけ動作の自己組織化特徴マップによる個人特徴分類2015

    • 著者名/発表者名
      寺西大, 松本慎平, 藤本宣人, 竹野英敏
    • 学会等名
      第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-12-14 – 2015-12-16
  • [学会発表] 技能習得のための自己組織化特徴マップを用いた鉄工やすり平面仕上げ動作の個人特徴分類:速度変化にもとづく特徴量の検討2015

    • 著者名/発表者名
      寺西大, 藤本宣人, 松本慎平, 竹野英敏
    • 学会等名
      平成27年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      長崎大学文教キャンパス(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2015-08-26 – 2015-08-29
  • [学会発表] 技術教育指導者支援のための3次元動作再生システムの開発2015

    • 著者名/発表者名
      藤本宣人, 松本慎平, 寺西大, 竹野英敏, 徳安達士
    • 学会等名
      平成27年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      長崎大学文教キャンパス(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2015-08-26 – 2015-08-29
  • [学会発表] 初等・中等教育の技術指導を充実させるためのバーチャルリアリティに基づく技能訓練方式の検討2015

    • 著者名/発表者名
      藤本宣人, 松本慎平, 寺西大, 竹野英敏, 徳安達士
    • 学会等名
      2015 IEEE SMC Hiroshima Chapter
    • 発表場所
      広島市立大学(広島県広島市)
    • 年月日
      2015-07-18 – 2015-07-18
  • [学会発表] Personal Peruliarity Classification of Flat Finishing Tool Motion by using Self-Organizing Maps for Skill Training2015

    • 著者名/発表者名
      M. Teranishi, S. Matsumoto, H. Takeno
    • 学会等名
      10th Asian Control Conference
    • 発表場所
      Kota Kinabalu, Sabah, MALAYSIA
    • 年月日
      2015-05-31 – 2015-06-03
    • 国際学会
  • [学会発表] 自己組織化特徴マップを用いた鉄工やすり平面仕上げ動作の個人分類2015

    • 著者名/発表者名
      寺西大, 松本慎平, 竹野英敏
    • 学会等名
      第59回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      中央電気倶楽部(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-05-20 – 2015-05-22
  • [学会発表] 自己組織化マップを用いた鉄工やすり平面仕上げ動作の個人分類と可視化2015

    • 著者名/発表者名
      寺西大, 藤本宣人,松本慎平, 竹野英敏
    • 学会等名
      電気学会 知覚情報研究会
    • 発表場所
      明電舎大崎会館(東京都品川区)
    • 年月日
      2015-04-24 – 2015-04-24

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公開日: 2017-01-06  

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