hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
炭素材料表面への酸化物被覆と酸化防止機構の解明

しかし、その唯一とも云える欠点である耐酸化性に乏しいことの克服が望まれている。また、炭素・黒鉛材料が本来もつ高電導性と耐熱衝撃性という特性を損なうことなく耐酸化性を付与することが重要と考えられる。そこで、本研究では、耐酸化性の金属酸化物皮膜を形成させるために、1)金属アルコレ-トを用いたゾル・ゲル法により、炭素材料表面へ金属酸化物皮膜を形成させる条件を確立すること、2)金属炭化物の酸化機構を解明することによって、炭素・黒鉛材料表面での酸化物皮膜形成に関する基礎的知見を蓄積することを目的としている。1)金属酸化物皮膜の形成:シリコンおよびジルコニウムのアルコレ-トのゾル溶液をディッピング法により炭素材料基板上にコ-ティングし、その後加熱処理することによってジルコン皮膜を形成させるための条件を明らかにした。シリコンとジルコニウムの複酸化物であるジルコンを炭素基板上で皮膜として合成するためには、シリコン、ジルコニウム各各のアルコレ-トの加水分解速度を制御し、一致させることが必須であった。加水分解速度を制御するための添加物、アルコレ-ト濃度、さらに生成皮膜の構造および高温での結晶化過程について検討した。2)金属炭化物の酸化機構の解明:チタニュウムカ-バイドの酸化によるチタニアの生成を速度論的に検討した。420°C以下の温度ではアナタ-ゼが生成しその結晶化が起こる。酸化は4段階を経て、拡散が律速となって進行し、その活性化エネルギ-は125150KJ/molとなった。420°C以上の酸化反応も拡散律速であるが活性化エネルギ-は4271KJ/molと小さくなり、アナタ-ゼの生成と共にルチル相が出現した。1)炭素材料表面への金属酸化物皮膜の形成ケイ酸エチルを原料として、シリカSiO_2皮膜を炭素材料表面に形成させるためには、触媒を用いて予め部分的に加水分解しておくことが有効であることを明らかにした。この結果と前年度でのジルコニウムZrO_2皮膜の形成の結果を融合させることによって、ジルコンZrSiO_4の皮膜の形成を試みた。原料としてジルコニウム・テトラブトキシドおよびケイ酸エチルを原料として選んだ。前者はその加水分解速度を遅くし、後者は早くすることによって両者が同時に加水分解することが、均質で単一相のジルコン薄膜を得るための必須条件であった。溶液の粘度を最適化し、1μm以下の薄膜を調製することによって走査電子顕微鏡下でもクラックやポアが無く健全と判定できる皮膜を形成させることが出来るようになった。2)金属炭化物の酸化機構の解明炭化ジルコニウム単結晶を用いて、一定酸素圧下、500600°Cでの酸化を行った。酸化後の試料の断面を研磨し、深さ方向でのジルコニウム、炭素、および酸素の組成変化を測定することによって、特に原料炭化ジルコニウムと生成物である酸化ジルコニウムとの境界層に注目して検討した。境界層は原料、生成物いずれとも異なるコントラストを持ち、炭素が遊離していると考えられた。また、組成分布の測定結果はこの境界層付近でジルコニウムのオキシカーバイドが生成していることを示唆している。この境界層と原料炭化物および生成酸化物との間には全くクラックが認められず、良好な接触界面が生成していた。むしろ、酸化物層に特徴的なクラックが認められた。このクラックが境界層の厚さに影響を及ぼしており、遊離炭素が酸化、除去されていると考えられた。
リーマン多様体の曲率と位相

塩濱は1985年に主催した「リーマン多様体の曲率と位相」に関する谷口国際シンポジウムの成果を22編の論文に編集し,シュプリンガーより1987年に出版した.その中で完備開曲面上のブースマン関数の臨界点の分布と全曲率との関係を論じ,更に非コンパクトリーマン多様体上のある種の凸関数が等長変換群に強い制約を与える事を証明した.吉田は対称エルミート空間X上に離散的に作用する群の商空間として得られるオービフォルドMXへの展開写像とM上のある線型偏微分方程式の解との関連を研究した.矢野はm-次元閉多様体及びその上のk-次元平面場(2≦k≦m-1)のホモトピー類に対して,接平面束がそのホモトピー類に属するC^1-級葉層構造であってC造^2-級葉層構造では近似できないものの存在を示し,ベクトル場や超曲面の理論と葉層構造の理論の本質的相異を指摘した.佐藤は平均0の独立確率変数列の無限積と無限和の概収束が同質であることを示した.白谷はアルティンーハッセの指数級数をルビンーテイト形式の場合に拡張し,ワイル公式等を用いてそのノルム剰余記号を計算した.末吉は有限次代数体が同型をのぞきその可解閉包のガワロ群によって定まるという, Neikirch-Uchida-Iwasawaの定理の拡張を示した.塩濱は1985年に主催した「リーマン多様体の曲率と位相」に関する谷口国際シンポジウムの成果を22編の論文に編集し,シュプリンガーより1987年に出版した.その中で完備開曲面上のブースマン関数の臨界点の分布と全曲率との関係を論じ,更に非コンパクトリーマン多様体上のある種の凸関数が等長変換群に強い制約を与える事を証明した.吉田は対称エルミート空間X上に離散的に作用する群の商空間として得られるオービフォルドMXへの展開写像とM上のある線型偏微分方程式の解との関連を研究した.矢野はm-次元閉多様体及びその上のk-次元平面場(2≦k≦m-1)のホモトピー類に対して,接平面束がそのホモトピー類に属するC^1-級葉層構造であってC造^2-級葉層構造では近似できないものの存在を示し,ベクトル場や超曲面の理論と葉層構造の理論の本質的相異を指摘した.佐藤は平均0の独立確率変数列の無限積と無限和の概収束が同質であることを示した.白谷はアルティンーハッセの指数級数をルビンーテイト形式の場合に拡張し,ワイル公式等を用いてそのノルム剰余記号を計算した.末吉は有限次代数体が同型をのぞきその可解閉包のガワロ群によって定まるという, Neikirch-Uchida-Iwasawaの定理の拡張を示した.
動的オブジェクト利用パターンの進化分析によるドメイン固有仕様マイニング

仕様マイニングにおいて「高価値な仕様・ドメイン固有の仕様」の抽出を可能にするため、以下2つのテーマを実施した。1.オブジェクト利用パターンの進化分析による仕様の有用度判定ある仕様が進化に伴って不変(安定的)である場合、その仕様は、信頼度が高い、又は、プロジェクトの中核部分(変更されにくい部分)に関する重要な制約を表現している可能性が高いと期待できる。この考え方に基づき、ソフトウェア進化に伴う“仕様の安定度"を解析により求めることで、仕様の有用度を判定する手法を開発した(安定であるほど有用と判定)。広く利用されているオープンソースソフトウェア(OSS)を題材に、手法を適用、結果を分析した。結果、「出現頻度は稀だが有益な仕様、すなわち、周知でない仕様(既存手法では発見が困難)」を、抽出された膨大な仕様の中から選び取ることができることを確認した。2.オブジェクトの重要度分析によるドメイン固有仕様の抽出このテーマでは、対象システムの中で中核を担うオブジェクト群を特定し、中核オブジェクト群に関する仕様を抽出することで、ドメイン固有仕様を抽出する。2018年度は、これまでの研究成果を拡張することで、中核オブジェクト群の特定手法を開発した。まず、アクセス頻度や参照関係などの動的特徴を基に重要なオブジェクトを特定し、その後、設計パターンに基づき、重要オブジェクトと強く関連するオブジェクト群を特定することで、対象ソフトウェアの中核オブジェクト群を特定できるようにした。複数のOSSを対象に手法を適用し、中核オブジェクト群の特定精度の評価を行い、既存手法に対する優位性を確認した(F1スコア・再現率共に0.2ポイント程度向上)。今後の研究として、特定した中核オブジェクト群の仕様のみを効率よくマイニングする新たな手法の開発が必要となる。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
小学校英語指導者の英語力・指導力向上のための自己研修の実践とその効果に関する研究

小学校英語指導者の英語力、指導力を伸ばすための自己研修の有用性を検証するために昨年度実施した、小学校教員を目指す教職課程の大学生を対象とした3か月間(12週間)の授業外の自己研修課題の実験に関するデータ分析を行い、論文としてまとめ、学会で発表した。具体的な自己研修内容は「スピーキングにおける文法力(話す文法力)」であり、練習の効果を英語力、指導力の観点から自己評価アンケート(事前事後2回実施)、さらに個別インタビュー(事後1回実施)を通して量的、質的に分析した。分析の結果、被験者は全般的に3か月の練習を通して英語力、指導力が向上したと感じていること(アンケート結果より)、また練習を通してさらに英語力、特に児童からの予測できない質問に答えられる英語力を身に付ける必要があると感じたことが分かった(インタビューデータより)。授業外の自己研修は多くの被験者にとって、英語力・指導力を伸ばすだけでなく、自身の英語教師としての課題について振り返る機会を与えたようであった(インタビューデータより)。このように自己研修の有用性を確認したことから、今年度は新たな自己研修課題として「教室英語」を取りあげ、小学校教員を目指す教職課程の学生を対象とした(昨年度とは別の学生)3か月間(12週間)の自己研修課題の実験を実施した。来年度はこの実験のデータを分析しまとめる予定である。昨年度実施した自己研修に関する実験のデータ分析およびまとめ、そして海外での学会発表は予定通りに実施できた。また、新たな実験も予定通りに進めることができた。新たに実施した自己研修に関する実験データの分析、まとめを行い、論文として完成させる予定である。また、必要に応じて新たに自己研修に関する実験を行う。さらに、最終年度であることをふまえ、研究期間全体を通してのデータを整理し、「教職課程の学生にとって(現職の小学校教員にとっても)有用な自己研修内容」の提案をしたい。また、研究成果は海外の学会等で発表する予定である。2020年度より小学校における英語教育は3・4年生が活動型、5・6年生が教科型として拡充強化される予定である。2011年度の外国語活動必修化後の先行研究、そして自身の研究からも現場教員の抱える英語力不安という問題が見えてきた。前研究(平成2528年度)ではアンケート調査を通して、小学校教員の英語力・指導力の現状と目標レベル、そして自己研修(これまでの経験、今後必要だと思う内容)に関して調査し、目標レベルの英語力と指導力を習得するための自己研修の内容を提案した。そこで本研究3年間では、指導者間に広く自己研修の実践を普及させるため、前研究で提案した自己研修内容の効果を検証すると共に更なる改善を試みる。平成29年度は、現職教員が必修後も特に不安を抱えており指導力の基盤になる英語力(具体的には話す文法と発音)を取りあげ、教職課程で小学校教員を目指す大学生10名程度にテキストを使って約3ヶ月間の自己研修を実践してもらった。収集した質的データ(学習記録、アンケート調査、インタビュー調査等)を主に計量テキスト分析した結果、今後はコミュニケーション力、リスニング力、正しい発音とスピーキング力向上のための自己研修に取り組む必要があると感じていること、小学校での英語指導に役立つという観点から今回の課題に積極的に取り組んだこと、課題テキストのレベルはもう少し高い方が良いこと、また、今回の課題を通して自身の模擬授業における児童に伝わる英語を話すことの難しさを思いだし、児童に伝わる授業の重要性を再認識したこと等が分かった。本年度の結果をふまえ、平成30年度に実施予定の自己研修実験の内容を構築し、最終的な自己研修内容の提案につなげていきたい。当初の予定通り、自己研修実験の準備(参加者の確保、教材の準備、アンケート作成、インタビュー内容の作成等)および実験の実施(参加者への説明会、アンケートの実施、インタビューの実施等)を行い、結果分析を行うことができた。平成30年度以降は平成29年度の実験結果を土台とした自己研修実験の準備、実施および検証、そしてより効果的な自己研修内容を構築し、その提案と普及活動を行う予定である。

新たに実施した自己研修に関する実験データの分析、まとめを行い、論文として完成させる予定である。また、必要に応じて新たに自己研修に関する実験を行う。さらに、最終年度であることをふまえ、研究期間全体を通してのデータを整理し、「教職課程の学生にとって(現職の小学校教員にとっても)有用な自己研修内容」の提案をしたい。また、研究成果は海外の学会等で発表する予定である。当初購入予定であった学会用ノートパソコンを平成30年度購入に変更したこと、また研究成果発表を平成30年度に行うことに変更したことによる旅費の未使用等による。よって、平成30年度にノートパソコンを購入し、研究成果発表も行うことで予算を使用する予定である。・概ね予定通りに執行したが、旅費等が予定よりかからなかったため次年度使用することとした。・来年度は実験用のビデオカメラを購入(現在使用中のものが古くなり調子が悪いため)、また成果発表を複数回予定しているのでその一部として使用する。
超急性期病院における可搬型ＭＥ機器使用部門の管理運営手法と建築計画の再編

本研究は、今後の超急性期病院において主流となると思われる医療機能を有している12ヶ所の急性期病院事例に対してヒアリングと現地観察調査を実施し、多種多様な可搬型ME機器を使用する部門での、その使用や保守管理の実態を明らかにし、円滑にかつ効率的な医療サービスを提供するための建築計画に関して考察を行うものである。具体的には、1ME室及び可搬型ME機器使用各部門での業務、2ME室の配置・建築計画、3手術部における可搬型ME機器の保守管理と建築計画、4NICUにおける可搬型ME機器の保守管理と建築計画、について各々検討を行った。今年度の研究活動として以下を実施した。1.物品管理の視点からみた可搬型ME機器の保守管理と建築計画の実態の事例的把握:先進的な物品管理システムを導入している病院事例において、可搬型ME機器の保守管理の実態や、ME使用部門の建築計画に関する要件を探る為にヒアリング調査を実施した。その結果、ME使用部門への可搬型ME機器の供給・回収経路の観点からME室は縦動線の近傍に位置することが望ましいこと、可搬型ME機器以外の機器・設備の保守管理を担当することが業務負担となっていると共にME室の面積不足を引き起こしていること、外部委託業者と専任の臨床工学技士との間で業務分担を行うことで効率的な保守管理業務を実施していること、などが明らかとなった。2.ME使用部門の建築・設備計画の動向に関する情報収集と分析:ME使用部門としてNICUと手術部における建築・設備計画の動向に関する情報収集と分析を行った。NICUにおいては、昨年度に引き続きヒアリング調査を通じて、保育器を中心とした可搬型ME機器の使用・配置の状況と保守管理の実態を把握し、データの分析・整理を行った。また手術部については、文献調査の結果、今後の超急性期病院において主流となると考えられる低侵襲の手術を行っている一部の病院事例では、専用の手術室や機器の整備を行っていることが明らかとなり、従来の手術部とは異なる可搬型ME機器の運用や保守管理が行われていることが推測された。(1)形態やME使用部門における使用・配置が変化する可能性のある可搬型ME機器の抽出:今年度は多種類の可搬型ME機器が高頻度で使用されている手術部とNICUに着目し、在院日数の短縮に直結する低侵襲術式に使用される手術支援ロボット「ダ・ビンチ」や、高度な周産期医療が展開される医療現場に欠かせない保育器などを、新たに使用・配置のされ方が変化する可能性のある可搬型ME機器として位置づけた。(2)可搬型ME機器の形態とME使用部門での使用・配置の変化の可能性に関する情報の収集:手術部とNICUにおける各種可搬型ME機器の形態や使用・配置のされ方の変化の可能性について、2社の医療機器販売業者の担当者にヒアリングを実施した。その結果、それらの部門で使用されるME機器の開発・販売動向と共に、手術室やNICUのブース内おいてシーリングペンダントの活用により、空間の有効利用や配管・配線の整理が可能になることなどが明らかとなった。また別途、ME機器の管理・運営手法についても、専門の研究者に対するヒアリング調査を通じて、全国的な現況や今後のあり方などについての情報を得た。(3)可搬型ME機器のME使用部門での使用・配置の実態に関する情報の収集:手術部については4事例、NICUについては3事例の視察と現場担当者に対するヒアリング調査を実施し、ME機器の使用・配置の状況と共にそれらの管理手法について実態を把握した。その結果、事例ごとに展開している医療行為などに相応したME機器を使用・配置しているものの、メンテナンスや保管する為の空間が不足している事例が散見されることなどが明らかとなった。今年度の研究活動として、ME室・手術部・透析部について2事例、NICUについて1事例の視察と現場担当者に対するヒアリング調査を実施し、可搬型ME機器の保守管理の実態やその活動拠点の建築計画に関する情報の収集と整理を行った。具体的には以下のとおりである。1.ME室の配置について、緊急時の対応として手術部やICUに近接していることが望ましいという意見の他に、昨年度の調査結果と同様に病棟からのアクセスを考慮して縦動線の近くがよいという意見があった。また地階などEVの始発階にあれば可搬型ME機器の搬送に有利である、夜間の貸出への対応を考えたアクセスが必要であるとの考えも示された。2.ME使用部門として透析部における透析装置、水処理装置などの可搬型ME機器の臨床工学技士による保守管理の必要性が相対的に高いことが明らかとなった。3.ME室の他に手術部や透析部に臨床工学技士の活動拠点を空間として確保している様子を把握した。手術部の拠点ではデータベース管理や可搬型ME機器の簡単な修理などを実施し、また透析部の拠点ではデータベース管理、可搬型ME機器の保守管理、臨床工学技士の事務作業や更衣で使用していることが明らかとなった。

4.NICUにおいては、同じNICU内においても重症度に応じて使用している可搬型ME機器の種類・台数が大きく異なり、それに伴い1台あたりの保育器を含めた専有面積や配置方法が異なる様子を確認した。建築計画学研究開始当初想定されていなかった研究代表者(報告者)の所属機関の異動により、校務や新規講義の準備などの諸業務の実施が継続的に求められた結果、当該研究の遂行に必要な時間が確保できなかったことが挙げられる。また、上記業務の量や実施時期が不明であった為、各種事例調査の実施計画を立案することが困難であったことも、研究が遅延した理由と考えている。研究開始当初想定されていなかった研究代表者(報告者)の所属機関の移動に伴う諸業務が年度末に集中的に発生した為、研究計画として予定していた可搬型ME機器の形態とME使用部門での使用・配置の変化の可能性に関する情報収集を目的とした勉強会等を実施することが出来なかった。これにより必要な情報量及び分析が不足し、当初予定していた標準的な急性期病院における可搬型ME機器の形態とME使用部門における使用・配置の予測及びME使用部門の一体的な管理運営手法の構築等の理論化が不十分なまま年度を終了することになった。次年度は、所属機関における諸業務を今年度以上に円滑・効率的に実施することができると予想され、当該研究の遂行に必要な時間を確保できる見通しである。また上記業務の実施時期が明確となったことから、研究分担者とも適宜日程等の調整を行った上で、当初の研究計画にあった成果を得るために研究活動の推進に努める。今年度、勉強会等の実施が出来なかったことにより、その実施に必要と見込んでいた予算執行が出来なかった。次年度も研究代表者の所属機関の移動に伴う諸業務が、年度内において継続的に発生することが予想される。従って、今年度未実施の勉強会については次年度の実施に努めるが、実施が困難な場合はこれに代替する情報収集の方策を検討・実施することとする。これにより標準的な急性期病院における可搬型ME機器の形態とME使用部門における使用・配置の予測及びME使用部門の一体的な管理運営手法の構築等の理論化を行い、次いで適宜日程等の調整も行った上で、当初の次年度計画にあった研究活動の遂行を目指す。予定していたヒアリング調査の実施を見送り、それに伴う旅費の支出額が減少した為である。次年度の研究費の使用分は、今年度未実施の各種調査を実施する為の経費として計上・増額させる。それ以外の研究費予算については、当初計画どおりの執行を目指す。次年度使用分は、今年度未実施の勉強会またはこれに代替する情報収集の方策を実施する為の経費として次年度経費の人件費・謝金として計上・増額させると共に、年度内の執行に努める。それ以外の次年度研究費予算については、当初計画どおりの執行を目指す。
生体機能パラメータによる動揺病発症の予知・予防に関する研究

本研究では、動揺病(乗物酔い)の自覚症状が現れる前に、どのような生体機能パラメータに、いつ頃から、どのような前兆が現れ始めるのかを明らかにし、さらに副作用が現れやすい酔い止め薬を使わずに、動揺病を予防するにはどのような方策が有効かについて検討した。ドライビングシミュレータや円筒型ドラム回転を用いた動揺病誘発実験で、多角的な生体機能の測定を行った。その結果、動揺病の症状発現とともに、心拍数や呼吸数が増加し、また心拍変動の高周波成分(HF)は減少するものの、低周波成分(LF)との比(LF/HF)は症状発現から10分ほど後になって初めて増加した。一方、胃電図には正常胃電図パターン(約3サイクル/分)から49サイクル/分のtachygastriaと呼ばれる胃電図パターンへの移行は認められなかった。これらの事象から、動揺病発症時の自律神経は、交感神経活動が充進した状態ではなく、むしろ副交感神経活動が抑制された状態にあると推測された。この自律神経機能の変化は動揺病の症状が発現する前から起こっているため、動揺病症状の発現前に何らかの方法で副交感神経活動を高めてやれば、自律神経機能のバランスの崩れを防ぐことができ、結果的に動揺病の発症を抑えられる可能性がある。ある生薬などの組合せを用いることによって、副交感神経活動を高め、またセロトニン5-HT3受容体への刺激を抑えることによって、動揺病の悪心・嘔吐などの消化器症状を起こしにくくできると考えられた。本研究は、まず動揺病の症状が現れる前に、どのような生体機能パラメータに、いつ頃から、どのような前兆が現れ始めるのかを明らかにする。そこで、実験室内で人工的に動揺病様症状をゆっくり起こさせるために、フェースマウントディスプレイの画面上にバーチャルリアリティの動画像を映すことにした。インフォームドコンセントの得られた健常成人の被験者15名に対し、しばらくの椅座位安静後、視覚刺激の程度が異なる三つの区間およびその後の安静において、連続的に被験者の主観的な訴え(症状別に点灯色が異なる豆ランプのスイッチを被験者自身がオン・オフすることでリアルタイムに主観表示)と、心循環・呼吸ならびに消化器系のパラメータ(心拍数、心拍変動成分、呼吸数、胃電図成分等)の変化との時間的な対応関係を調べた。その結果、めまい、回転感、ふらつき感、頭のくらくら感、失見当識、視覚のぼやけ等の中枢機能系の知覚的な神経症状の出現に先立っては、特異的に、心拍数、呼吸数ならびに心拍変動のLF/HFの有意な増加と心拍変動のHFの有意な低下が認められた。これらの生理機能の変化は、知覚的な神経症状の出現に先立って、自律神経機能が主に副交感神経活動の抑制ならびに相対的な交感神経活動の亢進の状態にあると考えられた。しかし、動揺病に対し最も感度が高いと言われているtachygastria(毎分49回程度の胃電図波形)出現率の増加との関係は殆ど認められなかった。おそらく、tachygastriaの出現は、動揺病様症状が強くなって嘔吐に至る程にならないと出現しないのではないかと推測された。本研究では、動揺病の自覚症状が現れる前に、どのような生体機能パラメータに、いつ頃から、どのような前兆が現れ始めるのかを明らかにすることを目的としている。そこで、実験室内で人為的に動揺病様症状をゆっくり引き起こすために、白と黒の縦ストライプが交互に描かれた直径50cm、高さ50cmの円筒型回転ドラム装置を製作した。この装置を被験者の眼前約20cmで右回り回転するように配置し、ノート型コンピュータでD/A変換器を介して制御し、15分かけて最大角速度60度/秒に達するプロトコールの視覚刺激負荷実験を行った。この漸増負荷実験では心電図、呼吸、胃電図等を連続的に記録した。

実験後のオフライン処理によって、心拍数、呼吸数、心拍変動の高周波パワー(HF)、低周波パワーと高周波パワーとの比(LF/HF)および胃電図のピーク周波数が正常周波数帯(24cpm)に入る時間割合(%NSW)と高周波数帯(49cpm)に入る時間割合(%TG)をそれぞれ算出した。その結果、漸増負荷刺激中にすべての被験者は何らかの動揺病様症状を呈した。その際、心拍数は最初やや減少した後、増加する傾向を示した。呼吸数は負荷と共に増加したが、刺激負荷終了後の安静では元に戻った。心拍変動のHFは次第に減少し、その後の安静で元に戻る傾向が見られた。LF/HFは刺激負荷と共に増加する傾向を示した。胃電図については%NS、%TG共に有意な変化は認められなかった。このことから、動揺病様症状の出現には副交感神経機能の抑制と交感神経機能の亢進と云った自律神経機能の変化が関与しているものと考えられた。そして、これらの自律神経機能の変化は動揺病様症状の発症に先立って起こっている可能性が強く示唆された。本研究は、顔面蒼白・冷汗・悪心・嘔吐と云った動揺病の自覚症状が現れる前に、どのような生体機能パラメータに、いつ頃から、どのような前兆が現れ始めるのかを明らかにし、さらに乗り物酔いの予防にはどのような方策が有効かを検討することを目的とする。そこで、白・黒の縦縞が交互に描かれた直径50cm、高さ50cmの円筒型回転ドラム装置を製作し、被験者の眼前約20cmで右回り回転するように配置し、15分かけて最大角速度60度/秒に達するようにコンピュータ制御可能なプロトコールで、動揺病を誘発するための視覚刺激負荷実験を行った。この誘発実験において、心拍数、呼吸数、心拍変動の高周波パワー(HF)、低周波パワーと高周波パワーとの比(LF/HF)、胃電図のピーク周波数が正常周波数帯(24cpm)に入る時間割合(%NSW)や高周波数帯(49cpm)に入る時間割合(%TG)をそれぞれ求めた。動揺病の症状発現とともに、心拍数や呼吸数は増加し、心拍変動のHFは減少するものの、LF/HFは症状発現から10分ほど後になって初めて増加した。胃電図の%NSWや%TGは有意な変化を示さなかった。これらの事から、乗り物酔い発症時の自律神経は、交感神経活動が亢進した状態ではなく、むしろ副交感神経(迷走神経)活動が抑制された状態にあると推測された。この自律神経機能の変化は乗り物酔いの症状が発現する前から起こっているため、乗り物酔い症状の発現前に何らかの方法で副交感神経(迷走神経)活動の抑制を補償すれば、自律神経機能のバランスの崩れを防止でき、結果的に乗り物酔いの発症を食い止められる可能性が示唆された。現在、リラックス効果が期待されるアミノ酸サプリメントのテアニン(theanine)やキサンチン誘導体のカフェイン(caffeine)を使って動揺病の発症を抑えられるかを検討している。
従動力を受ける長大海中構造物の動的不安定現象に関する研究

平成10年度において、長大海上・海中構造物が長手方向にも周期的な力を受ける場合についての動的不安定現象に関する基礎的研究を行い、次のような成果を得た。1.弾性基礎上の梁モデルによる緊張係留式海中トンネル構造体の規則波中弾性応答の簡易推定システムを開発するとともに、基礎的モデルに対する周波数応答特性を実験的に求め、両者の対応がよいことを確認した。2.上で求めた規則波中の波浪応答特性と海面の短期波スペクトルと組み合わせることにより、短期不規則海面における応答スペクトルと最大値分布等の特性を推定するシステムを開発した。これを1,000m級の想定構造体に適用し、結果に対する考察を行った。3.浮体橋梁などを想定したコラム支持型線状浮体構造体モデルについて、静水中座屈現象や規則波中の動的弾性挙動について実験的に検討を行った。また、規則波中における浮体構造の動的弾性挙動の簡易推定法や不安定現象の境界振動数に及ぼす軸力の影響についても理論的検討を行うとともに実験結果との比較・考察を行った。4.従動力を受ける部分円形トロイダル薄肉双曲殻(平均曲率が零の場合)の弾性強度と不安定現象について理論的並びに数値的検討を行い、それらの特徴を明らかにした。5.こらの成果を踏まえて、今後も長大海上・海中構造体の動的不安定現象の解明のための解析モデルの検討を続けるとともに、模擬実験装置を用いて実験的にもその発生のメカニズムを究明していきたいと考えている。
高温により誘導される雄性不稔実行プログラムの解明

申請者は、DNAマイクロアレイを用いて、オオムギはるな二条の高温障害時の網羅的な遺伝子発現の変動ならびに生殖成長が進展する過程での発生分化に伴う発現変動について、はじめに明らかにし、論文発表した。また、研究支援班の協力により、我々が単離した六条オオムギと親のはるな二条を用いて、それぞれ高温障害時にみられる遺伝子発現の網羅的な解析を行った。その結果、二条と六条を比較して、通常の二条で高く発現している遺伝子の多くが、高温障害時に発現誘導されるこが明らかになった。これらは、本来、六条から二条になる過程で、穎花が退化するのに必要な遺伝子発現と高温障害時の遺伝子発現に一部共通性がみられることを示したものと考えられる。また、高温は葯特異的にオーキシンの低下を引き起こすこと、その結果、オーキシンシグナル伝達が抑制されることを、オオムギとシロイヌナズナを用いて明らかにすることができた。上記の遺伝子群を含め、現在、高温障害時にみられる葯壁細胞の早期プログラム細胞死に関する遺伝子群の探索をアラビドプシス等への形質転換系を中心に用いて研究を展開している。また、各種阻害剤などを用いた高温障害への影響についての検討を行い、高温障害時の発生メカニズムに関する解析を行っている。来年度は、これらの研究をさらに発展させるとともに、アラビドプシスの各種突然変異系統を取り寄せたので、これらを用いた遺伝生理学的な解析も展開したい。
造血システムの維持に関与するTecファミリーキナーゼの機能解析

Tecチロシンキナーゼのキナーゼドメインをbaitとした酵母のtwo-hybridスクリーニング法によって単離されたSakセリン・スレオニンキナーゼはPlk/Poloファミリーに属する蛋白質である。Sakは970アミノ酸からなる蛋白質でそのN末端側にキナーゼドメインをもつ。Sak蛋白質は細胞増殖や、細胞分裂機構に関与する可能性が示唆されていたが、これまでSakキナーゼの活性制御機構は明らかにされてはいなかった。我々はまずSakとTec蛋白質の相互作用を明らかにする目的でSakがTecの基質となりうるか検討した。その結果293細胞内でSakはTecにより効率よくチロシンリン酸化されるのみならず、セリン残基やスレオニン残基が優先的にリン酸化されていることが明らかになった。このことはTecによりチロシンリン酸化されたSak蛋白質が活性化している可能性を示唆した。我々は実際にin vitroの実験でTecとの共発現によりSakのキナーゼ活性が著しく上昇することを確認した。我々はTecとの共発現によりSak遺伝子発現量は一定であるにもかかわらず細胞内Sak蛋白質量が著しく増加することを確認した。Sak蛋白質にはアミノ酸構造上2ヶ所のPEST配列が存在し、この配列を有する蛋白質は細胞内で早期に蛋白分解を受けることが明らかになっている。つまりTecによりチロシンリン酸化されたSak蛋白質はPEST依存性の蛋白分解機構から逃れ、その結果キナーゼ活性を維持することが出来るのではないかと考えられた。我々はPEST配列を欠失した変異型Sak蛋白質を発現し、チロシンリン酸化非依存性にSak蛋白質が活性を維持することを確認した。以上よりSakはTecのセカンドメッセンジヤーとして血液細胞の増殖機構に関与する可能性が明らかになった。Tecファミリーキナーゼは造血組織に豊富に発現し、生体内血液細胞の維持に重要な役割を担っていると考えられる。BRDG1はN末端側にPleckstrin homology(PH)ドメインを一つと、全長にわたり多数のチロシン残基を有する新規ドッキング蛋白であり、Tecやc-kitの細胞内基質となりうることが明らかになっている。我々はルシフェラーゼcDNAを用いたレポーター実験を行い、B-cell antigen receptor(BCR)刺激によりTec-BRDG1を介して下流にどのようなシグナルが伝達されるか検討した。その結果BCR刺激によりもたらされるCREB, c-jun, c-mycおよびbcl-xL promoterの活性化のうち、BRDG1の強制発現によりCREBの活性化が著明にもたらされることがわかった。我々は更にマウスBRDG1のクローニングを試み、複数のポジティブクローンを得た。これらの全長塩基配列を決定したところ、ヒトBRDG1に相当する蛋白(Type A)の他に、PHドメイン内のN末端側33アミノ酸が欠失した蛋白(Type B)と、Type BのPHドメインのみからなる蛋白(Type C)をコードする3つのグループが存在することが明らかになった。この3種類のmRNAのうちマウス血液細胞株においてはType AおよびType Bが主に発現するのに対し、マウス線維芽細胞株ではType Cが発現していた。一方ルシフェラーゼ実験により、Type AはヒトBRDG1同様CREB活性化をもたらすが、Type B, Type CはCREB活性化に対しドミナントネガティブに作用することが明らかになった。これらの結果からTecは上流(BCR)から受けたシグナルを、会合分子(BRDG1)により種々の異なる作用を下流に伝達することが示唆された。

Tecチロシンキナーゼのキナーゼドメインをbaitとした酵母のtwo-hybridスクリーニング法によって単離されたSakセリン・スレオニンキナーゼはPlk/Poloファミリーに属する蛋白質である。Sakは970アミノ酸からなる蛋白質でそのN末端側にキナーゼドメインをもつ。Sak蛋白質は細胞増殖や、細胞分裂機構に関与する可能性が示唆されていたが、これまでSakキナーゼの活性制御機構は明らかにされてはいなかった。我々はまずSakとTec蛋白質の相互作用を明らかにする目的でSakがTecの基質となりうるか検討した。その結果293細胞内でSakはTecにより効率よくチロシンリン酸化されるのみならず、セリン残基やスレオニン残基が優先的にリン酸化されていることが明らかになった。このことはTecによりチロシンリン酸化されたSak蛋白質が活性化している可能性を示唆した。我々は実際にin vitroの実験でTecとの共発現によりSakのキナーゼ活性が著しく上昇することを確認した。我々はTecとの共発現によりSak遺伝子発現量は一定であるにもかかわらず細胞内Sak蛋白質量が著しく増加することを確認した。Sak蛋白質にはアミノ酸構造上2ヶ所のPEST配列が存在し、この配列を有する蛋白質は細胞内で早期に蛋白分解を受けることが明らかになっている。つまりTecによりチロシンリン酸化されたSak蛋白質はPEST依存性の蛋白分解機構から逃れ、その結果キナーゼ活性を維持することが出来るのではないかと考えられた。我々はPEST配列を欠失した変異型Sak蛋白質を発現し、チロシンリン酸化非依存性にSak蛋白質が活性を維持することを確認した。以上よりSakはTecのセカンドメッセンジャーとして血液細胞の増殖機構に関与する可能性が明らかになった。
オスマン朝期におけるスーフィズムの展開―ナーブルスィーの存在一性論を中心として―

本年度は博士論文の完成を主な目標として行った。申請者は16世紀から18世紀にかけてオスマン朝で起こったイスラーム改革潮流カドゥザーデ派によるスーフィズム批判と、その批判に対してスーフィズム擁護派が如何に応答を試みたかを研究してきた。カドゥザーデ派の思想的源流であるビルギヴィーは、実はあくまでイスラーム法を省みない無知なスーフィー集団を批判していただけであり、彼自身はガザーリーなどのスーフィー思想家を積極的に評価していたことを明らかにした。しかしカドゥザーデ派の運動が大きくなるにつれビルギヴィーの思想は歪められ、スーフィズム全般への批判に代わっていったことを明らかにした。特にスーフィズムの神秘的宇宙論である存在一性論は大きな批判にさらされた。カドゥザーデ派の影響はオスマン朝下イスタンブルだけでなく、シリアなどのアラブ地域にも波及し、18世紀ダマスカスで活躍したスーフィー思想家ナーブルスィーも、こうしたスーフィズム批判に立ち向かう必要にかられた。ナーブルスィーは、存在一性論を単なるスーフィズムの一分野ではなく、イスラーム神学や法学など他のディシプリンを横断する基本的世界観として提示し、非ムスリムでさえも受け入れることのできる普遍的思想へと昇華させた。申請者の研究は、先行研究ではほとんど明らかになってこなかった近現代以前のイブン・アラビー学派の思想的発展を、16世紀から18世紀までのオスマン朝のスーフィズム批判潮流とのスーフィズム論争史のなかで明らかにすることに成功した。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、いままでの研究成果の発表と、博士論文執筆に向けた資料収集を中心に行った。博士予備論文(修士論文に相当)で扱ったオスマン朝アナトリアのイスラーム改革思想家ビルギヴィーについて、日本中東学会やトルコの国際学会等で発表した。従来の研究では反スーフィズムの思想家として捉えられてきたビルギヴィーだが、本研究者の研究成果では彼は倫理的スーフィズムに立脚したイスラーム改革を志向した思想家であることが明らかにされた。またインドネシアで催されたal-jamiah国際学会ではパネルの企画及び成果としての図書の編集を行うなど研究実務も行いながら、修士論文を発展させたものを学術論文として発表した。また7月30日から9月8日にわたってトルコのイスタンブルに滞在し、スレイマニエ図書館を訪れナーブルスィーの写本資料を収集し、今後の博士論文執筆に向けて一次資料の充実を図った。10月に開かれた日本オリエント学会ではスレイマニエ図書館で入手した写本を用いナーブルスィーの存在一性論と神学の照応関係について発表を行い、現在論文を執筆中である。本年度は博士予備論(修士論文)の成果発表を日本の学会のみならず、トルコ、インドネシアなど海外の国際学会の場でも積極的に行い、フィードバックを得ることで今後の博士論文執筆のための重要な知見を得ることもできた。またイスタンブルではスレイマニエ図書館で資料を収集し、今後の博士論文に向けての資料を充実させることができた。インドネシアで開催した国際学会では、パネルの企画及び成果としての図書の編纂など研究実務も積極的に行いながら、修士論文を発展させた論考を成果報告の学術論文として発表した。博士論文執筆に向けても、既にオリエント学会等で博士論文の内容の一部となるテーマを発表するなど、研究成果の発表と今後の研究のための準備作業共にバランスよく行うことができ、総じて研究は順調に進展していると言える。今年は、これまでの研究成果の発表と資料収集、そして博士論文の議論に関連する研究内容の発表を行った。まず、本研究者の修士論文は学術雑誌『オリエント』に投稿し、論文として公開された。博士論文の議論をいくつかまとめたものもいくつかの学術論文として発表済みである。また英国中東学会2016年次大会に参加し、本研究者の研究対象であるナーブルスィーのイスラーム解釈学の方法論について研究発表を行った。本発表は博士論文の議論の一部になる予定である。平成28年7月28日から9月4日までトルコのイスタンブルに滞在し、スレイマニエ図書館で写本資料の充実を図った。またイスタンブルのマルマラ大学やウスキュダル大学、ファーティヒ・スルタン・メフメト大学等のイスラーム研究、スーフィズム研究を専門にしている研究者と交流し、自身の研究内容について議論を行いことで貴重なフィードバックを得ることができた。トルコ滞在中に入手した資料を用いて、9月8日のCNRS(フランス国立科学研究センター)及びモンゴルでの東アジア中東学会連合国際大会等の国際研究会で研究発表を行った。研究発表の内容であるイブラーヒーム・クーラーニーはナーブルスィーと同時代に生きたスーフィー思想家であり、両者のスーフィズム観を比較的に検討することは、ナーブルスィーの思想の独自性を考察する上で重要である。本年度は複数の国際学会の場で申請者の研究発表を行えたほか、学術雑誌にも論文を投稿し刊行することができた。またトルコ滞在中にはスレイマニエ図書館で研究対象の一次資料である写本を入手し、博士論文執筆のための研究資料の充実を図ることができた。

カドゥザーデ派の思想的源流であるビルギヴィーは、実はあくまでイスラーム法を省みない無知なスーフィー集団を批判していただけであり、彼自身はガザーリーなどのスーフィー思想家を積極的に評価していたことを明らかにした。しかしカドゥザーデ派の運動が大きくなるにつれビルギヴィーの思想は歪められ、スーフィズム全般への批判に代わっていったことを明らかにした。特にスーフィズムの神秘的宇宙論である存在一性論は大きな批判にさらされた。カドゥザーデ派の影響はオスマン朝下イスタンブルだけでなく、シリアなどのアラブ地域にも波及し、18世紀ダマスカスで活躍したスーフィー思想家ナーブルスィーも、こうしたスーフィズム批判に立ち向かう必要にかられた。ナーブルスィーは、存在一性論を単なるスーフィズムの一分野ではなく、イスラーム神学や法学など他のディシプリンを横断する基本的世界観として提示し、非ムスリムでさえも受け入れることのできる普遍的思想へと昇華させた。申請者の研究は、先行研究ではほとんど明らかになってこなかった近現代以前のイブン・アラビー学派の思想的発展を、16世紀から18世紀までのオスマン朝のスーフィズム批判潮流とのスーフィズム論争史のなかで明らかにすることに成功した。今後の研究は、博士論文に向けて引き続き資料収集を行うほか、博士論文の執筆にとりかかる。まず博士論文の研究対象であるナーブルスィーの思想を多角的に分析するために、彼の論争相手となったオスマン朝アラブの思想家イブラーヒーム・クーラーニーに焦点を当てる。インドネシアのジャカルタに渡航しクーラーニーの専門家である国立イスラーム大学文学部教授OmanFathurrahman教授を面談し、博士論文の構想について指導を受ける他、国立イスラーム大学図書館等で資料収集を行う。またトルコのイスタンブルにあるスレイマニエ図書館を訪問し、ナーブルスィーの写本資料を引き続き収集しながら、オスマン朝スーフィズムの専門家であるファーティヒ・スルタン・メフメト大学Recep Senturk教授より博士論文構想について指導を受ける。また8月31日までに去年オリエント学会で発表したナーブルスィーの存在一性論と神学に関する論考を『欧文Orient』への投稿することを目指しながら、引き続き博士論文の執筆にはげむ。トルコのスレイマニエ図書館などを訪問し、一次資料の充実を図りつつ、博士論文の完成を目指す。また英国中東学会などの国際学会の場で博士論文の議論を発表し、フィードバックをもらうことで博士論文の議論の精密化を目指したい。29年度が最終年度であるため、記入しない。
病態の解明と治療を目指した硫酸化グリコサミノグリカンの生合成機構と機能の解析

研究成果の概要:硫酸化グリコサミノグリカンと呼ばれる糖鎖は、タンパク質と共有結合をしたプロテオグリカンと呼ばれる形で、ほとんど全ての細胞表面や細胞と細胞との間隙に存在している。最近、ヒトの癌や遺伝病の原因として硫酸化グリコサミノグリカン鎖の合成異常の実例が多く示されている。本研究では、硫酸化グリコサミノグリカン鎖がどのように合成され、どのようにその機能を発揮するのか、またその合成がうまくできないとなぜ異常が生じるかを細胞レベル解析し、その一例を示した。ヘパラン硫酸やコンドロイチン硫酸などの硫酸化グリコサミノグリカンは、発生における組織形成や形態形成などの基本的生命現象に深く関わることが明らかとなってきた。我々は、硫酸化グリコサミノグリカンの機能発現は生合成のレベルで厳密に制御されていると予想し、我々が現在までにクローニンクした遺伝子をツールとして、それらの遺伝子産物である合成酵素の活性や発現を改変することにより、硫酸化グリコサミノグリカンの発現制御メカニズムや機能を明らかにしようと考えた。本年は以下の結果が得られた。(1)遺伝性多発性外骨腫の発症メカニズムの解明を目指した5種のEXT癌抑制遺伝子ファミリーによるヘパラン硫酸鎖の生合成機構の解析ヘパラン硫酸鎖の合成に関与する5種の糖転移酵素をコードするEXT癌抑制遺伝子(遺伝性多発性外骨腫の責任遺伝子)ファミリー間の相互作用や協調関係を、遺伝性多発性外骨腫患者由来の様々なEXTファミリー変異体やRNAi法を用いて解析したところ、EXTL3の新たな機能が判明した。(2)軟骨形成不全症や変形性関節症の病因の解明を目指したコンドロイチン硫酸鎖の生合成機構の解析コンドロイチン硫酸鎖の合成に関与する6種の糖転移酵素をコードするコンドロイチン合成酵素遺伝子ファミリー間の相互作用や協調関係を、それぞれの酵素タンパク質を発現した細胞などを用いて解析した。その結果、コンドロイチン合成酵素-2とコンドロイチン合成酵素-3の役割が明らかとなり、生体内ではこれらファミリータンパク質はそれぞれが様々な組合せで酵素複合体を形成し、様々な種類のプロテオグリカンや様々な鎖長のニンドロイチン硫酸鎖を合成していることが明らかとなった。我々は、硫酸化グリコサミノグリカンの機能発現は生合成のレベルで厳密に制御されていると予想し、我々が現在までにクローニングした遺伝子をツールとして、それらの遺伝子産物である合成酵素の活性や発現を改変することにより、硫酸化グリコサミノグリカンの発現制御メカニズムや機能を明らかにしようと考えた。(1)硫酸化グリコサミノグリカン生合成酵素の遺伝子操作による機能解析高硫酸化二糖単位を多く含むコンドロイチン硫酸に、海馬神経細胞の神経突起の伸長を促進する作用があることが報告されている。我々は、神経芽細胞由来株であるNeuro-2a細胞を用いて、神経接着分子の1つであるcontactin-1が高硫酸化コンドロイチン硫酸のレセプターとして機能し、突起伸長促進作用を媒介していることを明らかにした。(2)軟骨形成不全症や変形性関節症の病因の解明を目指したコンドロイチン硫酸鎖の生合成機構の解析我々は、マウスのL細胞の変異株でコンドロイチン硫酸鎖の合成が不全である変異株(sog9)が、コンドロイチン硫酸鎖の生合成に関与する4-硫酸基転移酵素(C4ST-1)を欠損していることを同定した。このC4ST-1を欠損したマウスでは、軟骨形成不全により生後すぐに致死となり、ヘテロ接合体マウスも変形性関節症を発症することが報告されているので、sog9細胞が合成するコンドロイチン硫酸鎖を解析し、軟骨細胞の増殖・分化に関与することが報告されているBMP2やWnt3aのシグナル伝達の違いを野生株と比較した。その結果、Wnt3aのシグナル伝達にはC4ST-1によって合成されるコンドロイチン硫酸鎖が重要な役割を果たしていることが明らかとなった。
単科大学アライアンス型による文理融合型設計教育の実現

本研究では,デザイン思考を活用した学際融合型の設計教育について調査をおこない,デザイン教育の評価方法,効果的な設備と教育手法およびそれらを実施するための組織的な取り組みについて分析・提案をおこなった.研究結果として,提案手法により設計教育に参加する学生の設計プロセスの改善がみられ,研究目的であったニーズと技術に基づく設計が可能なエンジニアの育成に関する教育を実施する教育という視点から手法の提案・評価をおこないその有効性を確認した.本研究では,単科大学で特定の専門分野を学ぶ学生が,他の異なる専門分野の学生と設計プロジェクトを通じてお互いに学びあうことで,イノベーションのための問題発見と問題解決手法や,自分の専門分野の重要性を再認識することをめざす,アライアンス型設計教育の可能性について,調査・提案をおこなうことを目的としている.2015年度は,スタンフォード大学のCenter for design researchにVisiting Associate Professorとした滞在する機会を得たため,d.schoolをはじめとした,スタンフォード大学の学際教育および学内の学際融合プロジェクトなどについて参加・聴講をおこない,文理融合型教育の有効性に関して調査をおこなった.また,日本やその他の国からスタンフォード大学に研究に来ている教育機関関係者や企業関係者に対して,学際教育・研究に関する重要性の認識や,その実施にあたっての問題点についてインタビューをおこなった.その結果,カリフォルニアやシリコンバレーのコンテキストに大きく影響を受けている,スタンフォード大学の設計教育を,文化や産業構造の異なる他の国への適応を考えた場合,特にものづくりの文化の近いドイツや,アジア各国での,大学および企業での分野融合型の設計教育について重点的に調査することが有効であること考え,それらの調査に力をいれ,その結果に基づき日本での文理融合型設計教育の問題点および解決方法について検討をおこなった.また, Center for design researchにおいて,設計教育,設計プロセス観察方法,評価指標について学び,今後提案する学際的な設計教育手法について,科学的なアプローチで設計教育を検証手法についても検討をおこなった.事例調査の結果をまとめるとともに,共感プロセスからはじまるデザイン思考のプロセスを,日本の設計教育および設計現場に適応させていくための,ワークショップ等の調査・設計をおこなった.スタンフォード大学の学際教育の中心は,専門教育をおこなう大学院生が対象であるが,本研究は,学部教育を対象としているために,学部生対象に学際教育を実施するためには,どのような点が重要かという点について,スタンフォード大学の何人かの研究者と議論をおこなった.その結果,学部生向けの学際教育では,プロトタイピング+デザイン思考+システム工学の組み合わせを早い学年で教えることが効果的だという結論を得た.また,学際教育や分野融合プロジェクトを実施するにあたっての大学や企業からの支援の枠組みについてもあわせて調査をおこない,産学連携による学際教育の有効性および手法について提案をおこなった.本年度は, 1年目の研究先であるスタンフォード大学から帰国をして,本学を拠点として文理融合型の設計教育の基盤の考えとなる人間中心設計やデザイン思考などをベースにして,本学での設計教育の講義や研究協力機関でのワークショップを実施し,デザイン思考や分野融合の有効性について評価するための手法について検討をおこなった.シリコンバレーの中心に位置しイノベーションの創出を得意とするスタンフォード大学の学際教育・研究の基盤は,d.schoolモデルともよばれ,まずはd.schoolにおいてデザイン思考の基礎となる1.Empathy,2.Define,3.Ideate,4.Prototype,5.Testのデザインプロセスや,他の専門をもった学生や外部企業のメンバーとプロジェクトを一緒にすることで分野融合の基礎を学び,最終的には,自分の専門をベースとして,学際的な視点を得てイノベーションをおこすことができるような人材を育成している.しかしながら,一般的な日本の大学においては,そのような教育をおこなっていることが少ないため,まずは,分野融合をおこなう前に,デザイン思考の基礎を学ぶための2つのカリキュラムを提案し,数時間でデザイン思考の全体像を学ぶ短時間のコースと,半期15回でデザイン思考の各プロセスおよび複数回のデザイン思考の実践を学ぶコースを実践し,それらのコースに関して評価をおこなった.コース設計にあたっては,スタンフォード大学やデザインコンサルティング会社IDEOなどの事例を参考にして,より効果的な文理融合教育を実施しやすいような,環境を整備し,ワークショップなどで活用した.また,文理融合プロジェクトとして数ヶ月おこなったプロジェクトのインタビュー調査をおこない,分野融合をおこなった時のメリット,デメリットおよび課題を明らかにした.それらの結果については,現在教育関連の論文誌に投稿中である.スタンフォード大学のLarry Leifer教授のグループが研究・提案する,設計プロセスを評価する手法に基づき,日本国内の大学だけでなく,高校生や企業の活動などについても調査・評価をおこなった.その結果から,失敗を恐れる文化や,縦割り方式やトップダウン形式の組織運営がおこなわれやすい日本型組織においては,分野融合がなじまない場合も多くあり,このような環境下で分野融合どのように推進すればよいのか検討・提案をおこなった.また,研究のテーマである単科大学における分野融合については,国内の東工大の事例や海外のAlto UniversityやOlin Collegeの事例を調査をおこない,平成29年度は現地調査を実施していく予定である.研究の最終年度は,これまでの研究年度でおこなった、スタンフォード大学のデザイン思考やPBL教育を参考にして本学で企画実施した、デザイン思考のワークショップや本学の設計教育やプロジェクトにおける参加者や学生の活動の分析をおこなった。参加者が設計時におこなったデザインノートの分析や、インタビューの実施に基づくと、学部入学から卒論年次、修士の年次において、専門性の習得と設計課題における専門性のバイアスの相関関係がみられることがわかった。この傾向は、高等教育における専門教育により、より高度な設計が実現できるようになることがわかるとともに、デザイン思考で重視されるユーザのニーズを意識することからは、学生の思考が離れていくことがわかる。

この課題を解決するために、デザイン思考の半期の講義を機械系の工学部の学生に対して実施をしたが、参加する学生が同じ学科の学生に限定されているため、人間中心の考え方に基づき多面的な視点で十分に設計課題に取り組むことが困難であった。そこで、ある設計課題について、本研究の焦点である、文理融合設計について、工学の学生とデザインの学生の混成チームの設計プロセスについて分析をすることで、文理融合設計の必要性と課題と、その課題の改善的について明らかにした。また、3年目の研究課題として、文理融合を組織として実施し、全学的な取り組みとしておこなうための大学や企業の内部組織作りについて、スタンフォード大学などの関係者にインタビュー調査をおこない、独立した実施組織の必要性と、その組織と既存の組織の階層的な連携についての必要性についてまとめた。