Development of Innovative Building Education System Based on VR and Practical Exercises to Enhance Motivation for Learning

开发基于VR和实践练习的创新建筑教育系统,增强学习动力

基本信息

  • 批准号:
    21K18526
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.33万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-07-09 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究は,大学生の修学意欲向上のための革新的な体験型授業の創出を試みるものであり,建設現場における経験工学に基づいたVR建設現場シミュレータによる仮想演習と,建設現場を模擬した現実空間における施工演習とのハイブリッド型の建築施工教育システムを構築し,その学修効果や意欲の変化を視覚性課題遂行時の注意機能から検証するものである。本年度は,下記の2点について検討した。1)VR建設現場シミュレータ体験時における学修評価のため,生理的指標の簡易モニタリングの方法を検討した。HMD(Head Mount Display;頭部装着ディスプレイ)装着によるVR体験中の生理的指標の計測を想定し,簡易に取得するための生体情報デバイスを選定し,その手順を整理した。脳波および心拍変動を生理的指標とし,脳波は無線型瞑想デバイス,心拍は胸心拍センサをそれぞれ用い,得られた特性値を解析することで簡易的にVR体験中の生体情報をリアルタイムに得られる一連のシステムを構築した。2)VRと現実空間における学修効果の違いを明らかにするため,VR空間における仮想の製作体験による作業能率の変化を釘打ちの被験によって検証した。作業能率分析の結果,VR空間での釘打ち訓練により作業能率は向上したが,現実空間の施工演習では作業能率の劇的な変化は確認できなかった。そこで,生理的指標を解析したところ,VR訓練をすることで作業に対する集中度が増している一方,現実空間の施工演習では過剰な緊張をせず,落ち着いて丁寧に作り込むような作業を進める傾向にあった。VR空間と現実空間での学修の質に違いがあり,この点を活用あるいはギャップを埋められるよう引き続き検討をする。
本研究试图创建一个创新的体验课程,以提高大学生的学习动机,包括基于建筑工地体验工程的VR建筑工地模拟器的虚拟练习,以及模拟建筑工地的真实空间。该项目旨在构建一个包含构建练习的混合构建教育系统,并检查执行视觉任务时注意功能的学习效果和动机变化。今年,我们考虑了以下两点。 1)我们研究了一种在VR施工现场模拟器体验期间简单监测生理指标以进行学习评估的方法。我们假设在VR体验中通过佩戴HMD(头戴式显示器)来测量生理指标,选择了可以轻松获取信息的生物信息设备,并组织了流程。以脑电波和心率波动作为生理指标,利用无线冥想仪检测脑电波,利用胸部心率传感器检测心率,并分析获得的特征值,可以轻松实时获取VR体验过程中的生物信息。我们建立了一系列的系统。 2)为了明确VR与现实空间学习效果的差异,通过钉子驾驶测试验证了VR空间中虚拟制作体验带来的工作效率变化。工作效率分析的结果是,通过VR空间的打钉训练,工作效率有所提高,但在现实空间的施工练习中,没有观察到工作效率的显着变化。当我们分析生理指标时,我们发现VR训练提高了工作的专注程度,而在现实世界的施工练习中,参与者能够平静、仔细地进行工作,而不会过度紧张,这是一种趋势。 VR空间和现实空间的学习质量存在差异,我们将继续考虑如何利用这一点或弥合差距。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
国士舘大学 位田達哉研究室
国士馆大学井田龙也实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
コンクリートの施工教育に関する取組みの紹介(VR建設現場教材と学修評価手法の開発)
混凝土施工教育相关举措介绍(VR施工现场教材开发及学习评价方法)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    田中洋一;山川修;合田美子;田中洋一,山川修,合田美子;田中洋一,山川修,合田美子;山川修;山川修,早川公;位田達哉,三上可菜子;位田達哉,三上可菜子;位田達哉,三上可菜子
  • 通讯作者:
    位田達哉,三上可菜子
建築系大学生を対象とした労働災害体験型VRシミュレータの試作
建筑系大学生体验工业事故的VR模拟器原型
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    田中洋一;山川修;合田美子;田中洋一,山川修,合田美子;田中洋一,山川修,合田美子;山川修;山川修,早川公;位田達哉,三上可菜子;位田達哉,三上可菜子;位田達哉,三上可菜子;森さくら,位田達哉;位田達哉
  • 通讯作者:
    位田達哉
大学における体験型施工教育に関する基礎的研究(建築系大学生の作業能率の実態および製作活動が作業能率に及ぼす影響)
高校体验式建造教育基础研究(建筑类大学生工作效率现状及生产活动对工作效率的影响)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    田中洋一;山川修;合田美子;田中洋一,山川修,合田美子;田中洋一,山川修,合田美子;山川修;山川修,早川公;位田達哉,三上可菜子;位田達哉,三上可菜子;位田達哉,三上可菜子;森さくら,位田達哉
  • 通讯作者:
    森さくら,位田達哉
生理的指標を用いたVR施工教材の学修評価に関する試み
利用生理指标进行VR构建教材学习评价的尝试
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    田中洋一;山川修;合田美子;田中洋一,山川修,合田美子;田中洋一,山川修,合田美子;山川修;山川修,早川公;位田達哉,三上可菜子;位田達哉,三上可菜子
  • 通讯作者:
    位田達哉,三上可菜子
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    2024
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  • 资助金额:
    $ 1.33万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

相似海外基金

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    2021
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    $ 1.33万
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    21H04034
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 1.33万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
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