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グローバル時代の大学経営人材養成方策に関する研究

本研究は、諸環境の変化の中で、高度化や合理化など厳しく対応が求められている大学経営に関し、これを支える人々(大学経営人材)の能力開発に着目し、国際的視野からこれを実証的に明らかにすることを目的に行われた。大学経営人材として考察する対象は、事務職員にとどまらず現実に大学経営に関与している役員、教員も含む。本研究では、研究代表者がこれまでわが国における実態解明のために活用した実績を欧米主要国等に拡張し、それぞれの国における現状や課題を実証的に解明し、わが国における実態や課題と照合することによって、グローバル化時代にふさわしい大学経営人材のあり方およびその養成方策を明らかにすることに務めた。本研究は、諸環境の変化の中で、高度化や合理化など厳しく対応が求められている大学経営に関し、これを支える人々(大学経営人材)の能力開発に着目し、国際的視野からこれを実証的に研究することを目的とするものである。平成25年度においては、第一に、前年度までの調査研究活動をベースとして、引き続き関係国(米・英・独・豪・中)における大学経営がよって立つ高等教育システムの詳細についての調査研究を進め、申請者が平成23年度まで所属していた広島大学高等教育研究開発センターの研究者と連絡を密にしつつ、さまざまな情報を収集し、かつ分析を行った。第二に、諸外国の大学経営人材およびその養成方策に関する制度や実態を調査するため、平成25年10月には本件の経費によって、各国の研究者によって組織された「高等教育改革のための国際シンポジウム」(スロベニアで開催)に出席し、必要な情報を収集するとともに、各国の研究者と交流を深め、更なる情報源を確保した。第三に、これまでに得た調査研究成果を再分析することに努め、企業や他国の大学などとの比較を行うことによって、わが国および各国の大学における管理運営システムやこれを担う人材についての特色を明らかにすべく、過去の資料の体系的検討を進めた。第四に、これまでの調査研究成果を踏まえつつ、学界やその他の関係者からの反応も期待しつつ、雑誌論文および単行本などの各種論稿の執筆・公刊に努めた。平成24年度の計画に従い、第一に、欧米主要国(米・英・独・豪)および中国の大学の管理運営および経営体制の実態および外部登用人材にも着目しつつ、予備的に調査を行うこととし、申請者が前年度まで所属していた広島大学高等教育研究開発センターの研究者と連携し、欧米主要国および中国の大学経営人材に係る実態についての彼らとのインタビューを通じて、予備的な調査を進めた。第二に、諸外国の大学経営人材およびその養成方策に関する制度や実態を調査するとの計画に従い、平成24年9月には本件の経費によってOECD/IMHE(高等教育機関マネジメント)の総会に出席し、欧米主要国からの出席者と交流を深め、研究に必要な諸情報およびその更なる入手のためのネットワークを構築した。また、オーストラリアについても、別途の海外調査の機会にメルボルン大学の研究者との情報交換を行った。さらに米国ではピッツバーグ大学での研究出張(別途経費)の機会を利用して、彼の地での大学経営人材の役割や実態について調査を行った。第三に、これまで得た科研費による研究成果を再分析することに努め、企業や他国の大学などとの比較を行うことによって、我が国および各国の大学における管理運営システムやこれを担う人材についての特色を明らかにすべく、過去の資料の体系的検討を進めた。本研究は、諸環境の変化の中で高度化や合理化など厳しく対応が求められている大学経営に関し、これを支える人々(大学経営人材)の能力開発に着目し、国際的視野からこれを実証的に研究することを目的として実施された。その際、大学経営人材として考察する対象は、事務職員にとどまらず現実に大学経営に関与している役員、教員も含めるものとした。研究代表者(山本眞一)は、これまでわが国における大学経営人材に関する研究をリードしてきたが、本研究は、わが国における実態解明のために活用した手法を欧米主要国および中国に拡張し、それぞれの国における大学経営人材の現状や課題を実証的に解明し、これまで蓄積してきたわが国における実態や課題と照合することによって、グローバル化時代にふさわしい大学経営人材のあり方およびその養成方策を明らかにすることに務めた。具体的な研究としては、まず諸外国の大学における大学経営人材の実態について、米国、英国、オーストラリアにおいて大学訪問によるインタビュー調査によって、その解明を行った。その結果、いずれの国においても学術研究のバックグランドを有する専門家と経営上の専門知識・技術を有する実務家とのバランスの上に立ちつつも、前者の優位が確立されている実態が明らかになった。

次に、この問題に対するより広い視野を得るために、国際研究集会等(OECD/IMHE(高等教育機関のマネジメント・プログラム)、カナダおよびスロベニアにおける国際研究集会)の機会を捉えて調査および意見・情報交換につとめた。また、わが国における近時の大学改革の中で、大学経営人材に関する論点の変化等については、文献・資料および会議等への出席により必要な情報を取得し、これらをもとに研究成果をとりまとめた。教育学平成25年度については、いずれも計画に従い、国内外の研究者や実務家との意見交換、外国の大学における大学経営人材の実態把握、および過去の科研費等による研究成果の分析を行い、ほぼ目的を達する程度の進展を見ている。また国内外の研究会・研修会における講演・講義・研究発表等の機会をとらえて、大学経営人材について単に表面的な理解にとどまらず、背景事情も含めてより深い実態把握に努めてきた。平成24年度の三つの研究実施計画は、いずれもその内容に従い、国内外の研究者や実務家との情報交換、外国の大学における大学経営人材の実態把握、および過去の科研費による研究成果の分析を行い、ほぼ目的を達する程度に進展を見ている。また途中の研究成果についても、大学基準協会の「大学職員論叢」その他に寄稿し、また国内外の研究会・研修会における講演・講義・研究発表等の機会を捉えて、大学経営人材に関するより深い実態把握につとめてきた。当初計画の趣旨に沿い、これまでの調査研究の成果をベースに、大学経営人材の役割や能力開発に係る最新かつ具体的な実態を明らかにするため、各国(米・英・独・豪・中)における大学関係者に対して、アンケート調査あるいはこれに代わる調査を行う。調査は、インターネットの利用など最新のテクノロジーを通じて低廉な経費で行うことが可能であれば、それに依ることとする。また、調査を補強・補充するため、前年度に引き続き外国調査を行う。訪問先としては米国および可能であれば英国・ドイツとし、具体的には米国では高等教育研究に定評あるボストン・カレッジ、英国ではバーミンガム大学、ドイツではカッセル大学、フンボルト大学等を念頭に置いている。その後、最終年度として研究成果を報告書として取りまとめたい。当初計画に従い、前年度の調査研究活動をベースとして、大学経営人材の役割や能力開発に係る最新かつ具体的な実態を明らかにするため、各国(米・英・独・豪・中)における大学関係者に対して、アンケート調査あるいはこれに代わる調査を行う。調査は、前年度に行った予備的な調査研究をベースとして、英文による調査票および説明資料を作成し、各国の研究者ネットワークの中心人物を通じて行うようにする。アンケート調査の場合は、インターネットの利用など最新のテクノロジーを通じて低廉な経費で行うことが可能であれば、そのように努める。また、この調査を補強・補充するために、前年度に引き続き外国調査を行う。訪問先としては、英国およびドイツとし、具体的には、英国についてはこれまで研究者とのコンタクトのあるブライトン大学、バーミンガム大学、サセックス大学等とし、ドイツについては高等教育研究センターのあるカッセル大学および歴史と伝統を有するフンボルト大学を予定する。以上のほか、関係国の研究者が一同に集まる国際的な研究集会に出席して、さらに緊密なネットワークを構築し、調査の効率を高めたい。
人口減少時代における高速交通整備による地域経済効果計測手法の開発

人口減少下での高速交通整備の標準的な時系列評価手法の確立を目指し、労働供給制約、財市場における需給ギャップ、アンケート調査結果等を踏まえた観光需要の変化、都市圏物資流動調査データ等を用いた物流コストの変化を考慮した地域計量経済モデルを開発した。さらに、石川県、首都圏、岩手県を対象とする実証モデルを構築し、北陸新幹線、圏央道、復興道路の整備による経済効果を分析することにより、実証分析の方法を示した。人口減少に伴う労働供給制約、高速鉄道整備による観光行動の変化を考慮した地域計量経済モデルの枠組みを検討した。さらに、検討した枠組みに沿って石川県を対象とする実証モデルを構築し、北陸新幹線整備の地域経済効果の事後的シミュレーション分析を行った。観光行動の変化は、地域間最短所要時間の変化による観光客数の変化の推計、新幹線を利用して観光で石川県を訪れた観光客を対象とする実態調査により把握し、その結果をシミュレーション分析に反映させた。実態調査は、国内観光客については、外部リサーチ企業に依頼してWEBアンケート調査により実施し、直近の北陸新幹線を利用した石川県への観光における周遊行動、消費単価等の実態、仮に新幹線がなかった場合の観光行動の変化等を尋ねた。海外観光客については、同様の内容を現地ヒアリング調査により把握した。なお、実証モデルの構築にあたっては、各関数の被説明変数及びすべての説明変数について時系列データの定常性の検証を行い、定常性が満たされない場合には階差を取ることにより定常化した上で再構築を行った。本研究で開発した手法は、従来の分析手法(従来の地域計量経済モデル、SCGEモデルなど)が観光行動の変化を考慮した時系列の影響を計測できない中で、人口減少の進む日本の地域において高速鉄道整備が観光行動の変化を通じて地域経済に及ぼす長期の効果を分析する標準的なツールとなり得ると考えられる。また、高速道路整備に伴う大型物流施設の立地等による物流コスト削減を考慮した地域計量経済モデルについても、枠組みの検討、東京都市圏および圏央道(首都圏中央連絡自動車道)の整備を対象とする実証モデル構築の予備的検討を行った。平成27年度に計画していた項目のうち、労働市場の実態分析については研究を進めているものの十分な成果を上げることができなかったが、観光需要の実態調査・分析、観光行動の変化を考慮したモデル構築については予定通り実施することができた。一方、平成28年度に計画していた物流効率化を考慮したモデル構築についても取り組み始めており、総合的には、おおむね順調に進展していると判断した。平成29年2月に石川県から公表された平成27年の観光入込客数(県内、県外、海外別)のデータを基に北陸新幹線開業前後での観光客数の変化の実態把握を行うとともに、その結果を踏まえ、平成27年度に構築した石川県を対象とする観光行動の変化を考慮した地域計量経済モデルを用いて北陸新幹線整備による将来にわたる経済効果の計測を行った。また、平成27年度に予備的な検討を行った高速道路整備に伴う大型物流施設の立地等による物流効率化を考慮した地域計量経済モデルについては、モデルの枠組みを確立し、東京都市圏を対象とする実証モデルの構築、平成1532年度にかけての圏央道の段階的な整備・開通の経済効果分析を行った。モデルでは、物流コスト(輸送コスト、在庫コスト)の削減が運輸業とその他の産業の潜在的な生産力を高めることを仮定した他、東京都市圏の労働市場の実態を踏まえ、マッチング関数を用いて労働需給および労働のミスマッチを考慮に入れた。圏央道整備に伴う物流コスト削減については、第4回(平成15年)、第5回(平成25年)の東京都市圏物資流動調査における物流施設立地および搬入・搬出貨物量のデータ、NAVITIMEに基づく各地域間の道路最短所要時間、CBREが公表する地域別の1m2あたり賃借料のデータ等を用いて圏央道沿線の物流施設の立地が平成15年、平成25年時点の輸送コスト、在庫コストに与える影響を算出し、その結果を基に平成1532年度のコスト削減の推計を行った。分析の結果,圏央道整備による東京都市圏の地域経済効果は地域内総生産の額と比較して極めて小さいこと等が示された。平成28年度に計画していた項目のうち、物流企業を対象とするヒアリング調査は実施できなかったが、東京都市圏物資流動調査等の統計資料を用いて物流コストの実態を把握し、その結果と構築した物流コストを考慮した地域計量経済モデルを用いて圏央道整備が首都圏地域にもたらす経済効果を分析することができた。平成27年度に実施できなかった労働市場の実態を踏まえた分析については、今年度のモデルで考慮することができた。以上から、おおむね順調に進展していると判断した。平成27年度に構築した高速交通整備に伴う観光需要の誘発および周遊行動の変化を考慮した地域計量経済モデル、平成28年度に構築した労働供給制約等の労働市場の実態および高速交通整備に伴う物流効率化を考慮した地域計量経済モデルを発展させ、高速交通整備に伴う観光行動および物流効率化への影響を考慮した統合モデルの枠組みを検討した。統合モデルは、マクロ財市場の需給ギャップが物価変動を通じて地域経済に及ぼす影響を分析可能なものとすることができた。さらに、検討した枠組みに基づく実証モデルの例として、人口減少が進む中で復興道路計画が進み、観光資源も豊富な東北地域のうち岩手県を対象に構築し、復興道路整備による地域経済効果の計測を行った。実証分析においては、時系列の年度データを用いたモデル内各変数のパラメータ推定を行っているが、パラメータ推定の信頼性を確保するため、時系列データの定常性の検証を行っており、非定常な変数が含まれる関数については階差系列により関数を再構築している。

経済効果計測の結果、復興道路整備が岩手県経済に及ぼす影響は、建設期間中のフロー効果が供用開始後のストック効果を年あたりでは上回ることなどが示唆された。また、3年間のモデル開発の成果を踏まえ、多様な高速交通整備の評価に適用可能な地域計量経済モデルの枠組み、各種データの収集・整備、パラメータ推定およびシミュレーション分析の方法等をとりまとめた指針を作成した。人口減少下での高速交通整備の標準的な時系列評価手法の確立を目指し、労働供給制約、財市場における需給ギャップ、アンケート調査結果等を踏まえた観光需要の変化、都市圏物資流動調査データ等を用いた物流コストの変化を考慮した地域計量経済モデルを開発した。さらに、石川県、首都圏、岩手県を対象とする実証モデルを構築し、北陸新幹線、圏央道、復興道路の整備による経済効果を分析することにより、実証分析の方法を示した。平成28年度の研究項目である物流コストの実態調査・分析、物流効率化を考慮したモデル構築を引き続き進めていく。また、労働市場の実態分析を進め、その結果を踏まえて、観光行動の変化を考慮したモデル、物流効率化を考慮したモデルを改良する。なお、石川県を対象とする観光行動の変化を考慮した実証モデルについては、平成28年度発表予定の平成27年度観光入込客数の統計データを用いて、平成27年度に構築したモデルを検証し、必要に応じてモデルの改良を行う。平成29年度の研究項目である高速交通整備に伴う観光行動および物流効率化への影響を考慮した統合モデルの検討、東北地域の復興道路計画の経済効果の計測を行う。また、3年間のモデル開発の成果を踏まえ、多様な高速交通整備の評価に適用可能な地域計量経済モデルの枠組み、各種データの収集・整備、パラメータ推定およびシミュレーション分析の方法等をとりまとめた指針を作成する。土木計画学平成28年7月に中国・上海で行われるWorld Conference on Transport Researchの論文投稿および参加登録(参加登録費:$800、カード払い)を3月に行ったが、学会開催が次年度のため参加登録費の計上も次年度となったため。平成29年9月にベトナム・ホーチミンシティで開催されるThe 12th EASTSCONFERENCEの登録料・旅費に充てる予定である。
肺移植における抗T cell receptor Vβ抗体による免疫抑制療法

研究業績概要ラット肺移植モデルを用い急性拒絶反応時および慢性拒絶反応時の移植片浸潤リンパ球におけるTCR Vβgeneの発現状況を検討した。近交系ラットBN(RT1^n)からLEW(RT1^l)への同所性肺移植モデルにおいては、移植後短期間のサイクロスポリン(on day 2 and 3 day after transplantation,25mg/kg,i.m.)の投与により移植肺は長期に生着するが、移植肺を組織学的に検討すると、移植肺の比較的太い気管支において、リンパ球浸潤を伴う気管支粘膜下の線維化や肉芽の形成を伴う気管支病変が認められる。また移植肺長期生着ラットのドナー抗原に対する免疫状態の検討では、レシピエントはアロ抗原反応性を有していることを示した。このような変化はアイソグラフトにおいては認められなかった。このことより我々は免疫抑制を施すこの系を、慢性拒絶反応の系と考えている。急性拒絶反応時の浸潤リンパ球においてはアイソグラフトでのそれと比較してVβ5およびVβ8の発現の増強が認められた。移植後30日の時点での慢性拒絶反応例においてはアイソグラフトのそれと比較してVβ9の発現増強が認められた。BNからLEWへの移植後30日目の移植肺においては、急性拒絶反応におけるvascular pahseに相当する細胞浸認められるが、その後の移植後6ケ月までの観察では、その細胞浸潤は減少する。このことより、移植後30日目において増加するVβ9は、それ以後の細胞浸潤の抑制に関与している可能性が考えられる。この様に移植肺に浸潤するリンパ球のVβのレパートリーは、レシピエントのドナー抗原に対する免疫状態により変化することが示唆されたが、Vβ抗体の作成自体は達成されていない。今後もVβ抗体の作成努力を継続したいと考えている。ラットを用いた同所性肺移植モデルの作成については手技的および拒絶反応の経時的再現性の点からはほぼ完成し得たと思われる。BN(RT1^n)からLEW(RT1^l)への左移植肺における、急性拒絶反応に伴う移植肺組織でのRT-PCR法によるTCRV-betaの発現は、検討した20種類のV-betaの中ではV-beta5とV-beta8の発現が強い。サイクロスポリン(CsA)により免疫抑制を行うと、これらの発現増強は認められない。そこでこれらのV-betaに対する抗体の作成を試みた。TCRV-betaドメインのアミノ酸配列に基づき、抗原性の高いと思われる部分を選び合成ペプチドを作成した。これらを用いて家兎を免疫し抗体作成を試みているが、現在まで有効な抗体は作成できていない。問題点としては、免疫回数、アジュバントの併用、選択するアミノ酸配列部分の問題等が考えられる。そこで今後は、免疫動物としてマウスを用い(得られる血清量、ポリクロナール抗体量は少ないが)、有効な抗原性を有するアミノ酸配列部分の特定を継続して行いたいと考えている。また今回の研究に付随して次の現象が認められた。BN to LEN、LEW to BNの肺移植においては、免疫抑制をなんら施さない場合は、BN to LENの方が移植肺の拒絶反応が早く進行する。それに対し、短期間のCsA(25mg/kg,day2 and day3)投与により、BN to LEWでは移植片はほぼ無期限に生着するが、LEW to BNでは移植片は移植後2週間以内に拒絶されるという逆転現象が認められた。今我々が検討している免疫抑制療法においても、単独での効果と、CsAと併用による相加・相乗効果の検討に有用なモデルではないかと考えられる。従い、LEW to BNの組み合わせにおいても、浸潤リンパ球の内で増加するTCRV-betaを確認したい。

ラット肺移植モデルを用い急性拒絶反応時および慢性拒絶反応時の移植片浸潤リンパ球におけるTCR V βgeneの発現状況を検討した。近交系ラットBN(RT1^n)からLEW(RT1^1)への同所性肺移植モデルにおいては、移植後短期間のサイクロスポリン(CsA)の投与により移植肺は長期に生着するが、移植肺を組織学的に検討すると、移植肺の比較的太い気管支において、リンパ球浸潤を伴う気管支粘膜下の線維化や肉芽の形成を伴う気管支病変が認められる。また移植肺長期生着ラットのドナー抗原に対する免疫状態の検討では、レシピエントはアロ抗原反応性を有していることを示した。このことより我々は免疫抑制を施すこの系を、慢性拒絶反応の系と考えている。急性拒絶反応時の浸潤リンパ球においてはアイソグラフトでのそれと比較してVβ5およびVβ8の発現の増強が認められた。移植後30日の時点での慢性拒絶反応例においてはアイソグラフトのそれと比較してVβ9の発現増強が認められた。BNからLEWへの移植後30日目の移植肺においては、急性拒絶反応におけるvascular pahseに相当する細胞浸認められるが、その後の移植後6ヶ月までの観察では、その細胞浸潤は減少する。このことより、移植後30日目において増加するVβ9は、それ以後の細胞浸潤の抑制に関与している可能性が考えられる。この様に移植肺に浸潤するリンパ球のVβのレパートリーは、レシピエントのドナー抗原に対する免疫状態により変化することが示唆されたが、Vβ抗体の作成自体は達成されていない。今後もVβ抗体の作成努力を継続したいと考えている。
確率制御理論の研究

1.不確定性を伴わない確率制御問題の研究について本年度の主な成果は、時間平均コスト確率制御問題に関して解法を求めたことである。これは投稿中の論文で発表する予定である。さらに本研究費を使って他大学の研究者との活発な議論を重ねた結果、2次コスト関数の問題に対しても発展させるための目途がついた。工学のシステム制御との関連では、本研究費を使って資料収集ができた。これによって、確率制御問題と確定的制御問題との間に興味深い関連性のあることが判明してきた。これからの課題となろう。2.不確定性を伴う確率制御問題の研究について不確定性を伴う確率微分方程式に対する自己調整型制御問題は、従来、未解決問題として多くの研究者のテーマとなっていた。すでに本研究費によってこの問題解決のための端諸を切り開くことができていたが、本年度は更にこの研究を発展させることができた。成果は発表する予定である。これからも他大学の研究者との活発な交流を欠かすことができない。3.数理物理に表われる対称性や逆問題の追求について本研究費によって、木曽教官に微分方程式に関する各種の研究会に出張していただいた。4.不確定性によって引き起こされるカオスのフラクタル解析について主として津田、三好教官に本研究費を使って出張していただき、他大学の研究者と活発な議論を重ねて充分な成果を得た。フラクタル理論とその工学への応用への方向が追求された。それらの成果は論文として発表の予定である。
頭頸部領域の前癌病変と扁平上皮癌における癌化および進展のメカニズムの解明

頭頸部領域の前癌病変と扁平上皮癌の標本を用いて病理組織学的手法により癌化および進展のメカニズムの解明と予後因子の検討を行った。喉頭と舌の前癌病変では、癌抑制遺伝子であるFHIT蛋白の発現の低下と上皮成長因子受容体関連遺伝子のEGFR蛋白の発現の増加が癌化の指標となりえた。また、喉頭癌の疾患特異的生存率は、FHITの蛋白の発現の低下とEGFR蛋白の発現の増加が予後不良の予測因子となりえた。(目的)頭頸部領域の前癌病変と扁平上皮癌における癌抑制遺伝子(FHIT、p53、p16)の蛋白の発現が癌化の予測因子になるのか、癌の浸潤の程度や予後因子になりうるかを検討した。(対象)症例は、舌の前癌病変の25例(軽度異型15例、高度異型10例)と舌の扁平上皮癌の36例である。(方法)10%ホルマリン固定されパラフィン包埋された標本を用いて、一次抗体は、抗FHIT抗体、抗p53抗体、抗p16抗体そして細胞の増殖マーカーである抗Ki-67抗体を用いて免疫組織学的手法にて蛋白の発現を検討した。また、扁平上皮癌を早期癌と進行癌に分け、カプランマイヤー法を用いて生存率を計測し、蛋白の発現が予後因子になりうるかを有意差検定を行い判定した。(結果)FHIT蛋白は、有意差はないが前癌病変に比べ扁平上皮癌で蛋白の発現低下がみられた。また、p53蛋白は、軽度異型に比べ扁平上皮癌で有意な発現をみとめた。p16蛋白は、前癌病変と扁平上皮癌を比べても発現の差はなかった。細胞増殖マーカーのKi-67は、異型度や癌化に進行に伴い、有意に発現が増大した。生存率の検定では、いずれの癌抑制遺伝子の蛋白の発現の有無に有意差はなかった。(まとめ)口腔の前癌病変では、p53蛋白の発現とKi-67の発現が癌化の指標になりうる可能性が示唆された。しかしながら、様々な刺激(細菌感染やウィルス感染、喫煙、飲酒、栄養障害など)に影響を受けやすい口腔病変では、今回用いた癌抑制遺伝子の蛋白の発現で予後判定を行うのは難しいために他の因子での検討も必要である。(目的)頭頸部領域の前癌病変と扁平上皮癌における癌抑制遺伝子の役割、そして新たに癌遺伝子の蛋白を調べることにより蛋白レベルの発現が癌化の予測因子になるのか、癌の浸潤の程度や転移の予測因子になりうるかを検討した。平成21年度、舌の前癌病変と舌癌症例を用い、癌抑制遺伝子のp53蛋白の発現とp16の発現が癌化の指標になりうる可能性を示唆した。平成22年度は癌遺伝子の細胞増殖因子であるEGFRと細胞周期の影響を調べるためにcyclinD1が癌の浸潤の程度や予後因子となりうるかを検討した。(対象)舌の扁平上皮癌の36例である。(方法)10%ホルマリン固定されパラフィン包埋された標本を用いて、一次抗体は、抗EGFR抗体、抗cyclinD1抗体を用いて免疫組織学的手法にて蛋白の発現を検討した。また、扁平上皮癌をTNM分類に基づきT別に早期癌、浸潤癌に分け、カプランマイヤー法を用いて生存率を計測し、蛋白の発現が予後因子になりうるかを有意差検定を行い判定した。(結果)EGFR蛋白は、早期癌に比べ浸潤癌では過剰発現がみられた。また、cyclinD1蛋白は、早期癌に比べ進行癌での発現に有意差はなかった。生存率の検定では、有意差はなかったがEGFR蛋白の陽性例が陰性例に比べ予後が悪い傾向を認めた。cyclinD1蛋白は、発現の有無での生存率に有意差はなかった。(まとめ)口腔の扁平上皮癌では、EGFR蛋白の発現の有無が予後を判定する因子になりうる可能性が示唆された。更に症例を増やし予後判定が可能な因子があるかの検討が必要である。平成22年度は癌遺伝子の細胞増殖因子であるEGFRと細胞周期の影響を調べるためにcyclinDlが癌の浸潤の程度や予後因子となりうるかを検討した。今年度は、更に症例を加えて、舌病変と喉頭病変を用いて癌化の進展・予測因子につき検討した。(対象)

喉頭の前癌病変34例、喉頭の扁平上皮癌61例、舌の前癌病変25例、舌の扁平上皮癌の39例である。(方法)10%ホルマリン固定されパラフィン包埋された標本を用いて、一次抗体は、抗Ki-67抗体、抗FHIT抗体、抗p53抗体、抗p16抗体を用いて免疫組織学的手法にて蛋白の発現を検討した。また、扁平上皮癌をTNM分類に基づきT別に早期癌、浸潤癌に分け、カプランマイヤー法を用いて生存率を計測し、蛋白の発現が予後因子になりうるかを有意差検定を行い判定した。(結果)細胞増殖マーカーのKi-67は、両病変ともに異型度や癌化の進行に伴い発現が増大した。また、p53蛋白も、両病変ともに軽度異型に比べ扁平上皮癌で有意な発現をみとめた。しかしながら、p16蛋白は、両病変ともに前癌病変と扁平上皮癌を比べても発現の差はなかった。FHIT蛋白は、喉頭病変のみ軽度異型に比べ扁平上皮癌で蛋白の発現低下がみられた。生存率の検定では、喉頭病変では、早期癌と浸潤癌とで有意差はないが、FHIT蛋白の発現による違いを認めた。(まとめ)FHIT蛋白の発現が、喉頭の前癌病変の癌化の指標及び生命予後の重要なマーカーに成りうる可能性が示唆された。様々な刺激(細菌感染やウイルス感染、喫煙、飲酒、栄養障害など)に反応しやすい舌病変は更なる検討が必要である。
コロイドプロセスによるセラミックス最終形状機械部品の制作

ナノメーター粉(粒径10nmオーダー)の固化成形法を開発し,結晶が著しく微細で高相対密度かつ均質な組織を有するセラミックス材料を製造することを目的として実験した.原料粉には,平均一次粒子径22nmの部分安定化ジルコニア(3mol%Y_2O_3)を使用し,ボールミルを用いて分散してコロイド(泥漿)を作製した.このコロイドを用いて超遠心機により,4×10^41.4×10^5Gの遠心力で成形した.成形体は乾燥後,大気炉で10001300°Cで2時間焼成し,焼成体の相対密度,ビッカース硬度,破壊靱性値を測定してその機械的性質を評価した.その結果,以下のことが明らかになった.1.従来は成形が困難であったナノメーター粉を,そのコロイドを用いて7×10^4G以上の遠心力で遠心成形することで成形が可能である.2.成形体の粒子充填率は,ナノオーダーの原料粉としては5051%と高く,従来より200°C以上低い温度の1100°Cで相対密度99%以上の焼成が可能である.3.焼成体の結晶粒子の平均径は,80nm(1100°C)150nm(1300°C)であり,非常に微細な組織の焼成体が得られる.4.ビッカース硬度及び破壊靱性値は,11001300°Cの焼成温度範囲では,ほぼ一定の値(Hv=12001300,Kc=5.55.8MPa/m^<1/2>)を示した.ナノメーター粉(粒径10nmオーダー)の固化成形法を開発し,結晶が著しく微細で高相対密度かつ均質な組織を有するセラミックス材料を製造することを目的として実験した.原料粉には,平均一次粒子径22nmの部分安定化ジルコニア(3mol%Y_2O_3)を使用し,ボールミルを用いて分散してコロイド(泥漿)を作製した.このコロイドを用いて超遠心機により,4×10^41.4×10^5Gの遠心力で成形した.成形体は乾燥後,大気炉で10001300°Cで2時間焼成し,焼成体の相対密度,ビッカース硬度,破壊靱性値を測定してその機械的性質を評価した.その結果,以下のことが明らかになった.1.従来は成形が困難であったナノメーター粉を,そのコロイドを用いて7×10^4G以上の遠心力で遠心成形することで成形が可能である.2.成形体の粒子充填率は,ナノオーダーの原料粉としては5051%と高く,従来より200°C以上低い温度の1100°Cで相対密度99%以上の焼成が可能である.3.焼成体の結晶粒子の平均径は,80nm(1100°C)150nm(1300°C)であり,非常に微細な組織の焼成体が得られる.4.ビッカース硬度及び破壊靱性値は,11001300°Cの焼成温度範囲では,ほぼ一定の値(Hv=12001300,Kc=5.55.8MPa/m^<1/2>)を示した.
ステレオカメラと複数光源による明度情報を用いた小型形状計測装置の開発

本研究は,3次元物体の形状情報と色情報を,複数の小型カメラと光源を用いて,従来よりも安価で容易に計測する装置の開発を目的とする.本年度は,昨年度考案した計測装置の改良と,その装置を複数台用いて物体の全周形状を計測する方法について検討した.まず,計測装置の改良として,ここで提案する装置では,対象物体への光の照射方法によって,計測範囲や精度に大きく影響することから,特に効果的な光源の配置について検討した.これまでの計測装置は,直管型小型蛍光灯3本を平行に配置しただけであったが,これ以外の配置として,三角形状,鳥居状およびアスタリスク状の配置等を考え,それぞれについて形状計測精度の比較を行なった.なお,光源の配置を様々に変更した装置を試作することが困難であったので,今回は,実際の光源のパラメータを用いたシミュレーション画像を作成し,それを用いて評価を行なった.その結果,蛍光灯3本をアスタリスク状に配置した場合が,最も形状計測に有効であることが分かった.次に,装置一台では,物体の部分形状しか得られないことから,この装置を複数台,物体の周囲に配置して部分形状を取得し,それらを統合して,その物体の全周形状を取得する方法について検討を行なった.具体的には,まず,各装置の鉛直上向きの方向は,全て平行に配置されているとし,各装置で取得された部分形状について,その上向き方向に垂直な面上での断面形状を求める.次に,隣接する部分形状間で,その断面形状を用いて座標変換パラメータを求め,部分形状の統合を行うという方法である.この方法で全周形状を取得することは可能であったが,特に装置台数が少ない場合は,一部誤差が大きくなる場合もあった.しかし,多数の装置を同時に使用することはコストの面から困難であるため,今後は装置を移動させながら部分形状を取得し,統合を行う手法について検討する必要があると考えられる.本研究では,従来よりも安価で容易に3次元物体の形状情報および色情報を計測するために,複数の小型カメラと光源を用いた計測装置の開発を目的としている.本年度は,特に,計測装置の試作と基本的な計測方法の開発について検討を行った.まず,計測装置については,オンボード小型カメラを2台と小型白色蛍光灯を3台購入し,これらを用いて装置を試作することにした.また,装置の試作と並行して,物体の形状計測方法についても検討を行った.ここでは2台のカメラと3台の光源を用いることから,2眼ステレオ法とフォトメトリックステレオ法を組み合わせた形状計測方法について検討した.ただし,試作機が完成していないことから,平成1112年度の奨励研究(A)「イメージスキャナを用いた書籍表面および3次元物体の形状復元」(課題番号11780276)でのイメージスキャナを利用した.このスキャナは,以前の研究において光源の光学的特性が既知であるため本研究において使用し易いという利点がある.ただし,ステレオ画像は撮影できないため,対象物体を手動で移動させ,2回撮影することでステレオ画像を取得するようにした.また,今回検討した形状計測方法は次のようになる.まず,2眼ステレオ法によって物体表面上のエッジ点の3次元情報を取得する.次に,2次曲面によって物体の大まかな形状を近似し,物体表面の明るさや色具合を補正する.そして,複数光源によるフォトメトリックステレオ法によって,物体細部の形状を計測する.さらに,2次曲面近似とフォトメトリックステレオ法を繰り返し適用することで,より正確に形状を計測する.そして,実験の結果,提案手法によって形状計測が可能であることを確認した.今後は,今回の提案手法を試作機に実装して,その有効性を確認する必要がある.また,本装置を複数台作成し,物体の全周形状を取得する方法についても検討する予定である.本研究は,3次元物体の形状情報と色情報を,複数の小型カメラと光源を用いて,従来よりも安価で容易に計測する装置の開発を目的とする.本年度は,昨年度考案した計測装置の改良と,その装置を複数台用いて物体の全周形状を計測する方法について検討した.まず,計測装置の改良として,ここで提案する装置では,対象物体への光の照射方法によって,計測範囲や精度に大きく影響することから,特に効果的な光源の配置について検討した.これまでの計測装置は,直管型小型蛍光灯3本を平行に配置しただけであったが,これ以外の配置として,三角形状,鳥居状およびアスタリスク状の配置等を考え,それぞれについて形状計測精度の比較を行なった.なお,光源の配置を様々に変更した装置を試作することが困難であったので,今回は,実際の光源のパラメータを用いたシミュレーション画像を作成し,それを用いて評価を行なった.その結果,蛍光灯3本をアスタリスク状に配置した場合が,最も形状計測に有効であることが分かった.次に,装置一台では,物体の部分形状しか得られないことから,この装置を複数台,物体の周囲に配置して部分形状を取得し,それらを統合して,その物体の全周形状を取得する方法について検討を行なった.具体的には,まず,各装置の鉛直上向きの方向は,全て平行に配置されているとし,各装置で取得された部分形状について,その上向き方向に垂直な面上での断面形状を求める.次に,隣接する部分形状間で,その断面形状を用いて座標変換パラメータを求め,部分形状の統合を行うという方法である.この方法で全周形状を取得することは可能であったが,特に装置台数が少ない場合は,一部誤差が大きくなる場合もあった.しかし,多数の装置を同時に使用することはコストの面から困難であるため,今後は装置を移動させながら部分形状を取得し,統合を行う手法について検討する必要があると考えられる.
胆汁細胞診の客観的な細胞異型度の基準の確立

胆汁細胞診は膵・胆道癌の重要な質的診断法であり、顕微鏡観察により胆汁中の細胞の形態学的な異型の度合で癌か良性かが診断される。研究代表者らのこれまでの解析で、従来の判定方法では各細胞形態学的所見を異常と判断するこの異型度の基準は曖昧で、客観性に乏しいため、異型度の解釈の個人差を生じ、診断精度を低くする大きな要因の一つとなっていることが示唆された。また、胆管内上皮内腫瘍(BilINと略す)は胆道癌の多段階発癌過程における前癌病変として最近確立した概念で、癌病巣の周辺に高頻度に見られ、切除の対象となっている。胆汁中のこの細胞の存在は癌の併存が強く疑われ、診断上、重要な意義をもつと思われるが、いまだこの細胞に対する形態学的判定基準がないため、見落とされている可能性が高く、診断精度にも大きく影響していると考えられる。本研究ではこれらの改善のため、まず、胆汁中の細胞集塊の構造に関する所見(核の不規則な重積、核の配列不整、不規則分岐集塊など)に対し、不整な構造とする客観的な基準を定義し、該当細胞集塊の出現率から異常所見と判断する閾値を解析した。得られた閾値はいずれの所見も高い感度と特異度を示した。この結果を英文の論文とし、現在、日本臨床細胞学会誌に投稿中である。続いて解析した個々の細胞の所見(核の大小不同、核腫大に伴う核同士の接触像、核形不整)についても同様の結果を得、昨年の上記学会春期大会で発表した。この結果についても、現在、英文で論文を作成中である。また、BilIN病変については、前癌病変も陽性を示す癌マーカーで免疫組織化学的に確認できた症例に対し、この病変に相当する胆汁中の細胞の形態学的特徴をまとめ、昨年の同学会秋期大会で発表した。これらの解析により、個人差のない、客観性の高い細胞判定が可能となり、胆汁細胞診の診断精度は大きく向上するものと期待される。
オントロジーの基礎理論とその開発環境に関する研究

本研究は次世代知識処理システムの基盤となるオントロジーの設計・開発に関する基礎理論とそれに基づくオントロジー構築支援環境を開発することを目的として行われた.具体的には,(1)意味リンクのオントロジー的意味論,identityの理論,関係概念に関する基礎的検討などのオントロジー構築に関わる基礎理論の整備,(2)領域知識と問題解決知識を峻別するドメインオントロジーとタスクオントロジーの理論的検討,及びドメインロールとタスクロールに基づくオントロジー開発方法論の開発,そして(3)開発方法論を支援するコンピュータ環境の設計と開発,を行った.また,石油精製プラントという具体的な対象を設定して実規模のオントロジーを設計し,理論と環境を評価した.本研究はオントロジーに関する基礎から構築支援環境までの具体的な面を含む包括的な研究を行うところに特長がある.実社会の専門家に受け入れられるオントロジーを一つ開発し,理論と環境を評価することも目的としている.現在までにいくつかのオントロジー理論は散見されるがしっかりと裏付けのある理論とそれに基づく構築方法論は得られていない.本研究は研究代表者のこれまでの実問題を指向した知識処理基盤研究に関する実績に基づいて周囲の要請に応える試みであると言うこともできる.技術的な面について言えば,オントロジーに関わる最も重要な課題と考えられている,具体的なオントロジーを開発するために不可欠なクラス認定や関係同定に直接貢献する理論とガイドラインを得ることを目指した.視野を広く取って知識処理研究全体の立場からみれば,「内容」の核となるオントロジーを形式的に記述することを通して,これまでアドホックな傾向があった内容指向研究に,積み重ねができる基盤技術を提供することができた.本研究は次世代知識処理システムの基盤となるオントロジーの設計・開発に関する基礎理論とそれに基づくオントロジー構築支援環境を開発することを目的として行われた.具体的には,(1)意味リンクのオントロジー的意味論,identityの理論,関係概念に関する基礎的検討などのオントロジー構築に関わる基礎理論の整備,(2)領域知識と問題解決知識を峻別するドメインオントロジーとタスクオントロジーの理論的検討,及びドメインロールとタスクロールに基づくオントロジー開発方法論の開発,そして(3)開発方法論を支援するコンピュータ環境の設計と開発,を行った.また,石油精製プラントという具体的な対象を設定して実規模のオントロジーを設計し,理論と環境を評価した.本研究はオントロジーに関する基礎から構築支援環境までの具体的な面を含む包括的な研究を行うところに特長がある.実社会の専門家に受け入れられるオントロジーを一つ開発し,理論と環境を評価することも目的としている.現在までにいくつかのオントロジー理論は散見されるがしっかりと裏付けのある理論とそれに基づく構築方法論は得られていない.本研究は研究代表者のこれまでの実問題を指向した知識処理基盤研究に関する実績に基づいて周囲の要請に応える試みであると言うこともできる.技術的な面について言えば,オントロジーに関わる最も重要な課題と考えられている,具体的なオントロジーを開発するために不可欠なクラス認定や関係同定に直接貢献する理論とガイドラインを得ることを目指した.視野を広く取って知識処理研究全体の立場からみれば,「内容」の核となるオントロジーを形式的に記述することを通して,これまでアドホックな傾向があった内容指向研究に,積み重ねができる基盤技術を提供することができた.従来からよく知られているis-aリンクやpart-ofリンクによるオントロジー構築過程には未解決な問題が多くあった.たとえば,<女郎花is-a秋の七草>か<女郎花part-of秋の七草>のいずれが適切であるかの判定は容易ではない.また,part-of関係は部分を全体から取り去ったときの結果が全て異なっているにもかかわらず一種類しかない.また,part-of関係の推移律は期待に反して成立しない場合がある.まずこのような基礎的問題を洗い上げ,それらを解決するための理論を構築した.次に,物質のidentityの生成,消滅の理論などのidentityの維持,管理に関する統一理論について検討を行った.また,「太郎は学生である」と「太郎は人間である」という陳述に現れる「学生」と「人間」は一見類似しているが教師,夫,妻いずれもロール概念であり本質的に異なっていることを明らかにし,ロール概念と本質概念(人間,鉄など)とを明確に分離し,それらの取り扱いに関する理論を構築した.さらに,結婚している太郎と花子を,夫ロールを持つ太郎と妻ロールを持つ花子の二人の男女が構成する「夫婦」概念と見るか,夫婦関係で関連づけられた男女と見るかの選択は微妙である.そして,その両者の関係も不明確である.関係とは数学では関係にある要素の組の「集合」として定義される.しかし,概念と同様に関係のインスタンスは明確に定義されていない.そこで,関係概念の扱いを明確にした理論を構築した.

最後に,以上の基礎理論をまとめて構築支援統合理論を構築するために必要な,クラス/ロール概念認定,概念/関係識別等のオントロジー構築上の本質的なガイドラインの検討を行った本研究では,知識の内容を高度に取り扱う次世代知識処理技術の基盤となるオントロジー設計・開発に関する基礎理論とそれに基づくオントロジー構築支援環境の開発を行っている.昨年度の成果である,意味リンクのオントロジー的意味論,identityの理論,関係概念に関する基礎的検討などのオントロジーに関する基礎理論の整備と領域知識と問題解決知識を峻別するドメインオントロジーとタスクオントロジーの理論的検討結果に基づいて,今年度は,(1)ロール概念主導のオントロジー開発方法論の開発と(2)開発方法論支援システムの設計・開発を行った.ロール概念は妻,学生等の領域に独立に定義できる一般的なものと,領域に固有のものとがある.例えば石油精製プラントでは,原油に含まれるナフサは,軽沸成分,塔頂成分,塔頂製品等と呼び名が変化する.ロール概念基礎理論に基づいてこのような錯綜した概念を整理してその領域において意味のあるオントロジーを構築するためのガイドラインを開発した.開発方法論支援システムの設計・開発に関しては,ロールを決定付ける協力な概念である「タスク」に注目して,タスク依存のロールを先に抽出する方法論を構築して,概念と関係の表示法,定義画面と定義結果を参照した図的表現,図的表示の上でのノードやリンクの操作,等のインタフェース設計を行うと共に,ガイドラインを実装するためのナビゲーション機構を設計した.現在のガイドラインと支援システムの段階で,実際に石油精製プラントドメインにおけるオントロジーを開発し,プラントのモデル構築とそこでの問題解決に適用することによってその評価を行ないながらオントロジーの具体的な利用法とその有用性を実証した.(1)タスクオントロジーの理論:工学的にはオントロジー設計は利用目的依存にならざるを得ない.「利用」を最も的確に規定する概念が「タスク」である.ここでタスクとは,診断,設計,計画等のエキスパートシステムが対象とする問題解決型を指す.申請者はタスクオントロジー概念の提案者であり,これまでに多くの研究を行ってきた.ここでは再検討して理論武装をいっそう強固にした.(溝口,池田)(2)タスク主導のオントロジー開発方法論:タスクオントロジーの利点は問題解決における利用のコンテキストを明示して,ドメイン概念が果たすべきロールを明確化するところにある.このロール情報を有効に用いたドメインの概念化を支援する方法論を開発した.(池田)(3)開発方法論支援システムの設計・開発:上述の方法論を支援するシステムを開発した.(池田,来村)(4)二つの方法論と構築支援環境の融合:2種類のロール概念間の関係を理論的に整備して,両者を融合した方法論を開発した.(溝口,池田,来村)(5)具体的オントロジーの開発と環境の評価:発電プラント,電力系統ネットワーク,石油精製プラント等の申請者が経験を持つプラントを取り上げて本格的なオントロジーを設計して,理論と方法論,そしてオントロジー自身の評価を行った.(溝口,池田,来村)
理解深化を促す教授・学習方法の開発と教師教育への適用

本研究の目的は、次の3点である。1.人がどのようにして、自然の事物・現象のありようについて首尾一貫した、確信の持てる解釈を探索・発見するのかを明らかにする。2.解釈することを通してどのように人は新しい知識を構成するのか、また理解活動を通じて探索の方略に関する知識を獲得していくのかを明らかにする。3.理解とその深化を促す要件や技能、そして必要な方略を明示した新たな実践的な教授論と教授方法を確立し、教師教育に適用する。そこで、文脈に埋め込まれた学習、認知活動の中途結果を観察可能な形で示す外化、外化物の操作、他者との相互作用といったことをキーワードに児童生徒の理解深化を図るための教授・学習方法を探った。次に、デザインされた教授・学習方法をもとに教師教育への適用を図ることとした。研究は、フィールドワーク、アクションリサーチという研究方法を採用しながら、児童・生徒が科学的知識を構築し理解を深めていく過程について、数量的かつ質的分析を行いながら進めた。研究内容は、(1)学習者同士に話し合いを促すことが理解の深まりに有効であるかを調べた研究、(2)考えを外化する際に外化物を用意することが理解の深まりに有効であるかを調べた研究、(3)外化したものを使って内省を促すことが理解の深まりに有効であるかを調べた研究、(4)理科授業に教師が介入することの効果ど演繹的に学習に取り組むことが理解の深まりに有効であるかを調べた研究の4つに分けることができる。検証された授業の結果からは、小グループで議論させること、議論の際に外化物を用意すること、内省を促すこと、教師が適切に介入をすること、帰納的な学習方法だけでなく演繹的な学習方法を取ることが理解深化に有効であることを見出した。本研究は、(1)人がどのようにして、自然の事物・現象のありようについて首尾一貫した、確信の持てる解釈を探索・発見するのか。(2)解釈することを通してどのように人は新しい知識を構成するのか、また理解活動を通じて探索の方略に関する知識を獲得していくのか。の2点を明らかにすることを目的としている。これに加えて、(3)理解とその深化を促す要件や技能、そして必要な方略を明示した新たな実践的な教授論と方法を確立し、教師教育に適用することが研究の最終の目的である。そこで、研究は、臨床的な視座から研究を進める清水が小中学校の教師とともに理論の構築を行い、認知心理学の研究者である高垣が科学的知識を構築し理解を深めていく過程の数量的かつ質的分析を微視的に行い、評価研究を行っている片平が学習者がモニタリングを図る方法を開発するということを見通しながら進めた。平成17年度は、特に下記の3点について具体的に研究を進めた。始めに、人の理解、理解の分析手法、理解深化を促す教授方法に関する国内外の先行研究を総括した。次に、フィールドワーク、アクションリサーチという研究方法を採用しながら、人がどのようにして自然の事物・現象を理解し、再構造化していくのか、その要件や技能は何かを明らかにした。さらに、先行研究やフィールドワークや、アクションリサーチの結果をもとに、研究者と小中学校の教師により理論の構築を行い、2つの授業を試行した。試行した授業の1つは、協調的な学習環境の中に個々の児童の考えを外化させながら概念構築を図る授業である。今、1つは、個々の生徒の考えをモデル図という形で表現することが理解に及ぼす効果を検証した。2つの授業研究からは、いずれも理解深化に効果があることを見出した。

本研究は、(1)人がどのようにして、自然の事物・現象のありようについて首尾一貫した、確信の持てる解釈を探索・発見をするのか。(2)解釈することを通して人はどのように新しい知識を構成するのか、また理解活動を通じて探索の方略に関する知識を獲得していくのか。の2点を明らかにすることを目的としている。これに加えて、(3)理解とその深化を促す要件や技能、そして必要な方略を明示した新たな実践的な教授論と方法を確立し、教師教育に適用することが研究の最終の目的である。平成18年度は、3つの授業を検証した。授業を検証する際には、「1.フィールドワーク、アクションリサーチにより収集したビデオカメラ、MDレコーダの記録をブロトコルや図に起こす。2.Baronnや白水らの研究を踏まえ、児童生徒が自然の事物・現象の理解を深めていく過程を分析する方法を確立し、その分析方法に基づき1で起こした記録の分析を行う。」という方法で進めた。試行した授業の1つは、相互教授を導入した授業における相互作用の効果を調べた。発話ブロトコルの分析結果から、相互教授を導入した議論の場では自分の考えを主張する発話が多く見られるなどの活発な会話が行われ、多様な形での相互作用が行われるなど概念形成に有効な話し合いが行われていた。2つ目の授業は、実験グルーブの人数の違いが理科学習に与える影響を調べた。小グルーブで実験を行うことは、他者との教え合いにより実験が短時間で済み、生徒相互の関わりが活性化することを見いだした。3つ目の授業は、グルーブで解決の手だてを考えることの効果を調べた。その結果、同一の実験を行う群に比べ実験計画の段階でグルーブの話し合いにより問題解決の資質能力の中の条件制御を意識して学習に取り組むことを見いだした。本研究の目的は,次の3点である.1.人がどのようにして,自然の事物、現象のありようについて首尾一貫した,確信の持てる解釈を探索・発見するのかを明らかにする.2.解釈することを通してどのように人は新しい知識を構成するのか,また理解活動を通じて探索の方略に関する知識を獲得していくのかを明らかにする.3.理解とその深化を促す要件や技能,そして必要な方略を明示した新たな実践的な教授論と教授方法を確立し,教師教育に適用する.そこで,文脈に埋め込まれた学習,認知活動の中途結果を観察可能な形で示す外化,外化物の操作,他者との相互作用といったことをキーワードに児童生徒の理解深化を図るための教授、学習方法を探った.次に,デザインされた教授・学習方法をもとに教師教育への適用を図ることとした.研究は,フィールドワーク,アクションリサーチという研究方法を採用しながら,児童・生徒が科学的知識を構築し理解を深めていく過程について,数量的かっ質的分析を行いながら進めた.研究内容は,(1)学習者同士に話し合いを促すことが理解の深まりに有効であるかを調べた研究,(2)考えを外化する際に外化物を用意することが理解の深まりに有効であるかを調べた研究,(3)外化したものを使って内省を促すことが理解の深まりに有効であるかを調べた研究,(4)理科授業に教師が介入することの効果と演繹的に学習に取り組むことが理解の深まりに有効であるかを調べた研究の4つに分けることができる.最終年度である本年度は,小グループで議論させること,議論の際に外化した物を用意し,学習者の内省を促すこと等が理解深化に有効であることを明らかにするとともに,これまでの研究の総括を行い報告書をまとめた.