hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
単層カーボンナノチューブ単結晶の固体構造形成機構の解明と高性能複合体への応用

単層カーボンナノチューブ(SWNT)の固体構造形成過程の解明とその制御を目的とし、希薄溶液からのSWNTの結晶化を行った。その結果、明確な晶癖を示すSWNT単結晶が得られた。その構造の特徴を透過型電子顕微鏡で詳細に検討することにより、SWNTの結晶化機構を明らかとした。得られた知見をもとに、分散性に優れ、直線状(細さ数nm、長さ数百nm)のSWNT凝集体(SWNTナノフィラー)を作製し、複合体への応用を検討した。SWNTナノフィラーとポリビニルアルコールとの複合体フィルムを作製した。透明性と力学的性質に優れた複合体フィルムが得られた。SWNTナノフィラーの添加により、熱伝導率も向上した。単層カーボンナノチューブ(SWNT)の固体構造形成過程の解明とその制御を目的とし、希薄溶液からSWNTの結晶化を行った。作製に当たっては、我々がこれまで行ってきた「剛直で折れ曲がることのできない高分子」の結晶化の検討で得られた知見を活かし、長さを短く切断したSWNTを用いて希薄溶液からゆっくりと結晶化させた。またSWNTゆえに生じる固体構造oおよびその形態の特徴を高分解能電子顕微鏡観察結果から明らかにした。さらに得られた知見をもとに、分散性がよく、直線状のSWNT凝集体(SWNTナノフィラー)を作製し、複合体への応用についても検討した。またSWNTゆえに生じる固体構造およびその形態の特徴を高分解能電子顕微鏡観察結果から明らかにした。SWNTナノフィラーを用いてポリビニルアルコールとの複合体フィルムを作製した。複合体中でSWNTナノフィラーは凝集することなく個々に分散していることが、光学顕微鏡および透過型電子顕微鏡観察により明らかとなった。得られた複合体フィルムは透明性が高いことが確認された。得られた複合体フィルムの力学的性質を検討したところ、SWNTナノフィラーの添加により、弾性率が大きく向上することがわかった。その効果は、複合体フィルムを延伸した試料で顕著にみられ、3倍延伸した複合体フィルムでは、わずか0.1wt%のSWNTナノフィラーの添加で弾性率が2倍に向上することが分かった。またSWNTナノフィラーの添加により、熱伝導率も大きく向上することがわかった。熱伝導率向上の効果も、延伸した複合体フィルムの場合に顕著になり、延伸方向に沿った熱伝導率が選択的に向上した。単層カーボンナノチューブ(SWNT)の固体高次構造形成過程の解明とその制御を目的とし、希薄溶液からの結晶化を行い、いわゆる「単層カーボンナノチューブの単結晶」を作製した。作製に当たっては、申請者がこれまで行ってきた「剛直で折れ曲がることのできない高分子の結晶化」の検討で得られた知見を活かし、長さを短く切断したSWNTを用いて、希薄溶液からゆっくりと結晶化させた。得られたSWNT単結晶の形態、SWNTの凝集状態、結晶欠陥を透過型電子顕微鏡観察等により検討することで、SWNT特有の固体高次構造の特徴を明らかにした。さらに得られたSWNT単結晶を強化材に用いて、新しいタイプの高性能高分子複合体を作製することを目的とし、複合体を作製し、物性の評価を行った。当初の予定どおり、SWNT単結晶を作製し、その固体構造形成過程を明らかにしており、さらに複合体の利用に向けた検討も順調に進んでいるため。予定どおり、下記の検討を実施した。a)長さの短いSWNTの作製b)SWNTの希薄溶液からの結晶化およびその結晶構造解析その結果、SWNT単結晶を作製し、その固体高次構造の特徴を明らかにした。引き続き、SWNTの希薄溶液からの結晶化を行い、その結晶化機構および固体構造の特徴を明らかにする。さらに得られた知見を最大限活用して、SWNTナノフィラーの構造制御を行い、複合体への利用もさらに発展させる。

引き続き前述b)のSWNTの希薄溶液からの結晶化およびその結晶構造解析を実施する。さらにc)SWNT単結晶を強化材に用いた複合体の作製と力学的性質および構造評価を実施する。実施目標:1wt%以下の添加で弾性率を5倍にする。スケールアップも視野に入れ、検討を行う。SWNTの複合体への利用を検討するため、純度の高いSWNTを購入して検討を行う。また、微細なSWNT単結晶およびSWNTナノフィラーの固体構造を詳細に検討するため、透過型電子顕微鏡観察を行う。その際、高分解能観察用の薄いカーボン支持膜や高感度フィルムなどを購入して観察する。SWNTナノフィラー作製のスケールアップも検討するため、グラムオーダーでSWNTを購入する。微細なSWNT結晶の構造を直接TEMで観察するために必要な、高分解能用の薄いカーボン支持膜は非常に高額である。それら消耗品などを購入する。また、複合体作製に必要なポリマーや薬品、ガラス器具も購入する。さらに、ナノフィラー作製に適したSWNTを見出し、スケールアップも視野に入れてグラムオーダーでの購入、ナノフィラー化を実施する。
正倉院文書の読解を通した上代文学の表現の生成に関する研究

奈良時代の下級官人達が書き表した膨大な文書の集積である正倉院文書を読み解くことによって、当時の官人達の書く文章の実態・人間関係のあり方・信仰の様相を明らかにした。又、『古事記』や『日本書紀』・『風土記』には見えない言葉を発掘し、上代語の知見を広める事が出来た。さらに、正倉院文書の文章とそれらを比較することによって、それぞれの作品の文章の性格を浮き彫りにし得た。正倉院文書は奈良時代の主に下級官人が書き残した膨大な文書の集積である。この文書を読み解くことによって、当時通行した日本語の文章のあり方や、その書き手である官人達の生活の具体相を知ることが本研究の目的である。研究の一年目は正倉院文書や木簡をその背景も視野に入れ、詳細に読み解く事に努めた。具体的には1田上山作所(石山寺造営に関わる機関。石山寺造営に関わる文書は正倉院文書の中でも重要な位置を占める。)の実地調査のよって、文書がやりとりされた地理環境についての理解を深めた。2「文字がつなぐー古代の日本列島と朝鮮半島」(国立歴史民俗博物館特別展)の見学によって、日本と朝鮮半島の文字使用の関わりについて学んだ。3古代の文書における「漕」と「運」の使い分けに関する考察(桑原祐子)と質疑応答(荻原千鶴・中川ゆかり)によって、漢字の使い分けと事務効率の関わりを見た。4漢文助字「耳」の使用意識に関する考察(中川ゆかり)と質疑応答(荻原千鶴・桑原祐子)によって、日本人が漢文助字を用いる意識を考察した。5百済の故地の主に文字遺跡を訪ね、日本との深い関わりを実感した。7正倉院文書中の「者」の用法に関する考察(桑原祐子)と質疑応答(荻原千鶴・中川ゆかり)によって、漢文助字の文書における特徴的な用法を見た。本研究の目的は奈良時代の主に下級官人の書き残した文章の集積である正倉院文書を視野に入れて、上代文学の表現を捉え直そうというものである。研究の2年目はその正倉院文書の特徴ー相手に向かって仕事の指示をする内容のものが多いーを生かし、そこで多用される「彼」(そちら)という言葉の使い方を考え、それを漢字文化圏(東アジア東南アジア)の中で位置づけようとした。中川ゆかりが研究会で発表し、荻原千鶴・桑原祐子との質疑応答によって、考えを深めた。桑原祐子は「造石山寺所解移牒符案」の注釈を進め、『古代学』(奈良女子大学古代学学術センター)第8号に発表した。また、秋田城遺跡を訪れ、都からの遠さにもかかわらず、文化的な高さを保持していた事を実感した。上記の研究発表を含めて5回の研究会、3回の臨地研修(伊場遺跡・将軍塚古墳・秋田城)を実施した。正倉院文書には「状・啓、解」という相手に語りかける文章(現代の手紙やメール)が数多く含まれる。それが、同時代の歴史書『古事記』・『日本書紀」、地誌の『風土記』と大きく異なる点である。そうした文書の文章の特性を語法・用語を中心に明らかにした。具体的には、文書の文末に置かれる助字「者」が相手の注意を喚起する役割を果たしていること、職務上の用件であっても個人に訴えたい時には「啓」の書式を取ること、事務的な用件であっても、相手の心を動かしたい時には直接話法を用い、また手紙によく見える感情の高まりを表す表現を用いることもあった等について考察した。また、帳簿はその目的に応じて用字に細心の注意を払っている。その具体的な様相を解明した。たとえば、文書のなかで日本語の「はこぶ」は漢字では「運」あるいは「漕」で書き表される。このうち「漕」は水運を表す。物を運ぶのに陸運と水運とは手段・費用・日数すべてが異なる。帳簿の記載者にはきわめて重要な点である。それ故に、慎重に文字が選ばれることになる。さらに、上下関係もその言葉遣いに大きく関与している。たとえば、相手側を指す「彼」(そちら)というような言い方は目上の人や組職には使われず、対等か下の相手に使われるものであった。以上述べてきた事は『古事記』や『日本書紀」・『風土記』等の編纂物だけを見ていたのでは気がつかない言語現象である。そうした意味で、正倉院文書を読み解くことは新しい知見を得る有益な方法である。上記の研究発表を含めて研究会5回・臨地研究2回・博物館見学5回(韓国・日本)を実施することによって、日本上代の人達の漢字使用の意識・文章作成の工夫が次第に明らかになりつつある。また、<出雲>という地方に生きる人たちの文章への向き合い方に照準を当てた研究も深まりを見せた。相手、特に相手国を呼ぶ際の敬意の有無が呼称にどう影響を及ぼすかを考える(中川)。「造石山寺所解移牒符案」の注釈を進める(桑原)。九州風土記の注釈を進める(荻原)。上代文学一年目に得られた知見に基づき、更に研究を発展させる。

具体的には、相手に仕事を指示し、また相手に仕事の成果を報告する、いわゆる<手紙>に類する正倉院文書を資料として、第三者的な記述をする文献には埋もれている日本語あり方をを明らかにすることを目指す。予定していた海外研修が日程の関係で実行できなかったため。必要な書籍が品切れ等で入手できず、そのための経費が支出できなかったため。今年度は海外研修を実行したい。再度探索し、書籍を購入し支出する。
地球環境問題のための新型レーザ遠隔計測手法の開発

本研究ではカオス信号で変調されたレーザ光を大気中に伝播させることにより距離計測を行う手法の開発を行った.カオス信号は,自己相関がデルタ関数に近い性質を持っている.このため,送信したレーザ光強度と大気中を伝搬して戻ってきたレーザ光強度との相関関数を取ると遅延時間にピークが現れ,距離計測が可能となる.抵抗,コイル,ダイオードから構成される電気回路に,入力電圧として適当な振幅と周波数を持つ正弦波の波形の交流電圧をかけると,ダイオードの端子間にカオス的な電圧が生じることが知られている.開発したシステムでは,このダイオードの端子間のカオス的な電圧によって半導体レーザを変調した.これにより,簡単な回路構成で安定したカオス変調レーザ光源を実現した.室内の大気中光路において,カオス変調された半導体レーザ光を用いて1-6mの範囲で距離計測実験を行った結果,10cmの距離精度が得られた.この値は,測定に用いた信号検出系の時間分解能の限界に近い値である.この値は,実験に用いた検出器の周波数帯域やAD変換の時間分解能の限界に近い精度である.信号処理系の時間分解能を向上させれば,本手法による距離の精度はさらに向上するものと考えられる.また,測定精度への雑音の寄与についても検討を行った.距離の精度に対する雑音の影響を評価した結果,パルスの強度と同程度の雑音が存在する場合でも,距離の精度にあまり影響がないことが分かった.このことは,本手法が雑音の影響の無視できない野外計測において有効であることを示している.またカオス変調された半導体レーザ光の信号を元に,光路の多重化に関する基礎的な評価を数値実験により行った.この結果本手法は,距離を固定した複数の光路のモニタリングにも応用が可能であることを明らかにした.本研究ではカオス信号で変調されたレーザ光を大気中に伝播させることにより距離計測を行う手法の開発を行った.カオス信号は,自己相関がデルタ関数に近い性質を持っている.このため,送信したレーザ光強度と大気中を伝搬して戻ってきたレーザ光強度との相関関数を取ると遅延時間にピークが現れ,距離計測が可能となる.抵抗,コイル,ダイオードから構成される電気回路に,入力電圧として適当な振幅と周波数を持つ正弦波の波形の交流電圧をかけると,ダイオードの端子間にカオス的な電圧が生じることが知られている.開発したシステムでは,このダイオードの端子間のカオス的な電圧によって半導体レーザを変調した.これにより,簡単な回路構成で安定したカオス変調レーザ光源を実現した.室内の大気中光路において,カオス変調された半導体レーザ光を用いて1-6mの範囲で距離計測実験を行った結果,10cmの距離精度が得られた.この値は,測定に用いた信号検出系の時間分解能の限界に近い値である.この値は,実験に用いた検出器の周波数帯域やAD変換の時間分解能の限界に近い精度である.信号処理系の時間分解能を向上させれば,本手法による距離の精度はさらに向上するものと考えられる.また,測定精度への雑音の寄与についても検討を行った.距離の精度に対する雑音の影響を評価した結果,パルスの強度と同程度の雑音が存在する場合でも,距離の精度にあまり影響がないことが分かった.このことは,本手法が雑音の影響の無視できない野外計測において有効であることを示している.またカオス変調された半導体レーザ光の信号を元に,光路の多重化に関する基礎的な評価を数値実験により行った.この結果本手法は,距離を固定した複数の光路のモニタリングにも応用が可能であることを明らかにした.本研究では,以下の2つの研究を並行して行った。(1)カオス変調を用いたレーザ測距手法に関する研究本手法ではカオス信号で変調されたレーザ光を大気中に伝播させることにより距離計測を行う。カオス信号は,自己相関がデルタ関数に近い性質を持っている。このため,送信したレーザ光強度と大気中を伝搬して戻ってきたレーザ光強度との相関関数を取ると遅延時間にピークが現れ,距離計測が可能となる。本年度は,高い精度で実験を行うための光学系の整備を行った。また,光検出系,信号処理系の整備を行った。(2)衛星搭載レトロリフレクタの光学設計に関する研究人工衛星搭載レトロリフレクタにより,レーザ測距や地上衛星間レーザ長光路吸収法による大気微量分子の濃度測定が可能である。鏡面の形状,張りつけ角,衛星への取り付けの向きなどの条件がレトロリフレクタの地上への反射効率に大きく影響を及ぼす。研究代表者は過去に,遺伝的アルゴリズムとシミュレーテッドアニーリングを組み合わせたハイブリッドな探索手段を利用して短時間で人工衛星搭載レトロリフレクタの最適な設計値が得られることを報告している。本研究では,さらに計算の効率及び精度の向上,シミュレーション等による評価などを目標としている。本年度は,計算機環境を整備した。さらに,提案した人工衛星搭載レトロリフレクタの最適化プログラムを改良した。また,突然変異の確率,遺伝指数,温度の設定などの遺伝的アルゴリズムやシミュレーテッドアニーリングにおける各種パラメータが,アルゴリズムの効率化にどのような影響を及ぼすのかを系統的に調査した。研究代表者らは,前年度までの研究において,カオス的な信号で変調されたレーザ光を用いることにより,レーザ距離計測が可能であることを,数値実験および光ファイバによる室内実験により検証してきた。本方法は,抵抗,コイル,可変容量ダイオードからなる直列回路に交流電圧を加え,ダイオードの端子間のカオス的な電圧の変動を利用している。

この方法では,簡単にかつ安定してカオス変調されたレーザ光を得ることができる。レーザを用いた距離計測手法には,パルスレーザ光の往復時間を測定する方法と,周期的に変調したレーザ光を用いる方法がある。通常の半導体レーザを用いた距離計測では,レーザを周期的に変調して,送受信を行っている。この場合には,送信信号と受信信号の位相差の情報しか得られないので,複数の変調を要する。これに対して本手法では,カオス信号の自己相関がデルタ関数に近い性質を利用して,送信信号と受信信号の相関関数のピーク位置を求めているので,1種類の変調のみで距離計測が可能である。本年度は,実用化を目指して室内の大気中光路において,距離計測の実験を行った。この結果,距離計測において10cmの精度が得られた。この値は,実験に用いた検出器の周波数帯域やAD変換の時間分解能の限界に近い精度である。信号処理系の時間分解能を向上させれば,本手法による距離の精度はさらに向上するものと考えられる。また,測定精度への雑音の寄与についても検討を行った。距離の精度に対する雑音の影響を評価した結果,パルスの強度と同程度の雑音が存在する場合でも,距離の精度にあまり影響がないことが分かった。このことは,本手法が雑音の影響が無視できない野外計測において有効であることを示している。レーザを用いた距離計測手法には,パルスレーザ光の往復時間を測定する方法と,周期的に変調したレーザ光を用いる方法がある.通常の半導体レーザを用いた距離計測では,レーザを周期的に変調して,送受信を行っている.この場合には,送信信号と受信信号の位相差の情報しか得られないので,複数の変調を要する.研究代表者らは,カオス変調を利用したレーザ距離計測の方法を提案してきた.前年度までの研究において,カオス的な信号で変調されたレーザ光を用いることにより,レーザ距離計測が可能であることを,数値実験および光ファイバによる室内実験により検証した.本方法は,抵抗,コイル,可変容量ダイオードからなる直列回路に交流電圧を加え,ダイオードの端子間のカオス的な電圧の変動を利用している.この方法では,簡単にかつ安定してカオス変調されたレーザ光を得ることができる.これに対して本手法では,カオス信号の自己相関がデルタ関数に近い性質を利用して,送信信号と受信信号の相関関数のピーク位置を求めているので,1種類の変調のみで距離計測が可能である.本年度は,信号処理系に改良を加え,カオス変調された半導体レーザ光を用いて1-6mの範囲で距離計測実験を行った結果,10cmの距離精度が得られた.この値は,測定に用いた信号検出系の時間分解能の限界に近い値である.雑音の影響を評価した結果,パルスの強度と同程度の雑音が存在する場合でも,距離の精度にあまり影響がないことも分かった.またカオス変調された半導体レーザ光の信号を元に,光路の多重化に関する基礎的な評価を数値実験により行った.この結果本手法は,距離を固定した複数の光路のモニタリングにも応用が可能であることを明らかにした.
適応制御を用いた薬剤投与による心不全血行動態の自動制御システムの開発

包括循環モデルで定量化した左心ポンプ機能を強心薬、血管抵抗を血管拡張薬、血液量を輸液で治療することにより心不全治療を定量的、自動的に行うことができるが、個人や病態、動作状態による薬剤応答変化に対しては、適応制御が望ましい。適応制御で本質的であるオンラインシステム同定を検討したところ、わずかの外乱を加える方法が現実的であり、そのようにして求めた特性は自動治療に利用可能と考えられた。本年度は適応制御に必須である生体の薬剤応答性のオンライン同定について検討した。ドブタミンへの心ポンプ機能応答、ニトロプルシドへの血管抵抗応答は、ステップ状の薬剤投与にてオフラインで求めたステップ応答によれば無駄時間のある一次遅れ系にて近似できた。左冠動脈内に微粒子を注入して心不全を作成したのち状態が安定したイヌに対し、ドブタミン静脈内に不規則な間隔で間欠的に投与し血行動態を200Hzで連続的に記録した。前研究にしたがって左心ポンプ機能を定量化する指標S_Lを算出し、ドブタミン投与量を入力、S_Lを出力としたシステム同定を行った。対比のためにノンパラメトリック法にてステップ応答を計算した結果、無駄時間約20秒、時定数約25秒の結果が得られた。ARX法で次数を1次に固定し、モデル出力が最も実測出力に相関するように無駄時間を定めることによりシステム同定を試みた。時間刻みを変えたところモデル係数が大きく変わり、適切な時間刻み設定が必要であった。ノンパラメトリック法との対比からサンプリング時間の少なくとも10倍30倍程度が必要であった。時間刻みが小さいと、出力の現値と前値の相関が大きく、モデル出力の相関が見かけ上良好になった(モデル係数は不正確)。そこでARX法ではなく、モデルのインパルス応答を直接に入力と畳み込み積分して出力を最も予測できるモデルを同定する方法を試みた。シンプレックス法による最適化でノンパラメトリック法に近い結果が得られた。同定法の見通しを得るために、エラー面を求めたところ、時定数方向には平坦であり時定数の確定に誤差が大きいことが明らかになった。本年度は初年度に続いて生体の薬剤応答性のオンライン同定について検討した。初年度の検討で外乱を加える方法でのシステム同定はある程度の精度で可能であることが明らかになったので、本年度は外乱を加えず自動治療システムが治療目標に達する過渡的な過程での薬剤投与量変化と循環器特性変化の時系列からのシステム同定を試みた。左冠動脈内に微粒子を注入して心不全を作成したのち状態が安定したイヌに対し、ドブタミンを静脈内に投与して左心ポンプ機能指標S_Lを正常目標値に漸近させる自動治療を行った。同時にニトロプルシドで血管抵抗、デキストランで循環血液量をそれぞれの目標値に漸近させた。S_L制御は標準的なステップ応答からCHR則によって定めたPI制御のゲインを用いて行った。ドブタミン投与量を入力、S_Lを出力としたシステム同定をARX法(次数1次固定、無駄時間可変、時間刻み:サンプリング時間×30)、モデルのインパルス応答を直接に入力と畳み込み積分して出力を最も予測できるモデルを同定する方法のいずれでも、標準のステップ応答に近いものは得られなかった。その原因を明らかにするために、シミュレーションにより外乱ありと外乱なしの方法を比較した。外乱なしの方法はわずかのノイズを加えることにより誤った応答を算出した。外乱ありの方法でも大きなノイズに対してはロバストではなかった。初年度および2年度における研究により、実時間生体システム同定のために外乱なしの方法はシステム同定の精度などの点から実現が困難であることが明らかになったために、外乱を加えない方法については適応制御システム構築を行わないことにした。次年度は間欠的に外乱を加える方法にて適応制御システムを構築し、その頑健性を動物実験にて検討する。昨年度までの生体の薬剤応答性のオンライン同定についての検討では、外乱なしでの生体システム同定は観測ノイズへの依存性が大きく誤ったシステム特性を同定した。間欠的に外乱を加える生体システム同定でも観測ノイズへの依存性によりロバストなシステム同定が可能ではなかった。そこで、この程度の精度での同定システム特性による自動治療と、オフライン同定による平均的なシステム特性による自動治療について検討した。左冠動脈内にカテーテル操作によって微粒子を注入し虚血性の心不全を作成した。注入後、状態が安定した状態において、間欠的な外乱による、強心剤ドブタミンに対する左心ポンプ機能指標SLの応答性、血管拡張薬ニトロプルシドに対する体血管抵抗Rの応答性をオンライン同定した。オンライン同定による特性、オフライン同定(ステップ状入力)による平均的な特性のそれぞれからCHR則によって定めたPI制御のゲインを用い、SL、Rを正常目標値に漸近させる自動治療シミュレーションを行った。デキストランで循環血液量は経験的に求めた同じIf-thenルールで制御した。比較の結果、オンライン同定特性、オフライン同定平均特性のいずれを用いても良好な自動治療が可能であった。自動治療中のノイズへの依存性は大きくなかった。

用いた特性による差異が少なかった理由として実験条件に大きな差がなかったこと、PI制御のマージンが大きいこと、CHR則によるPI制御ゲイン設定により2つの特性の差が縮小した可能性などが考えられた。
ヒストンH3ジメチル化におけるE3リガーゼRNF168のアダプターとしての役割

53BP1はDNA2本鎖切断端において、DNA切断端を保護する役割がある。E3ユビキチンリガーゼRNF168依存性に53BP1がDNA損傷部位に局在する分子機構について研究を行った。BAT3-DOT1L-RNF168はDNA損傷の有無によらずタンパク複合体を形成し、BAT3およびDOT1Lはいずれも53BP1のDNA損傷部位への局在に必要であった。RNF168がアダプターとして53BP1のDNA損傷部位への局在を制御する機構は存在しうるが、この機構のDNA損傷応答への寄与は限定的であった。一方、RNF168のDNA損傷部位への局在には既報とは異なる分子機構が存在することが示唆された。FlagタグのついたRNF168をU2OS細胞に発現させ、Flag抗体を用いて免疫沈降を行った。免疫沈降物をウエスタンブロット法により解析し、RNF168とBAT3およびDOT1Lが蛋白複合体を形成していることを確認した。BAT3もしくはDOT1LをsiRNAによりノックダウンした細胞にneocarzinostatinを用いてDNA2本鎖損傷を発生させ、53BP1および細胞周期マーカーのCENPFの免疫染色を行った。その結果、CENPF陰性の細胞においてはBAT3およびDOT1Lのノックダウンにより53BP1はDNA損傷部位に集積しにくくなることを確認した。BAT3およびDOT1LのノックダウンではDNA損傷応答にかかわる分子の発現量が低下することは無いことも確認し、53BP1のDNA損傷部位への局在低下がBAT3やDOT1Lの発現抑制により起きたことが示された。FlagタグのついたRNF168をU2OS細胞に発現させ、Flag抗体を用いて免疫沈降し、RNF168とBAT3およびDOT1Lが蛋白複合体を形成していることを確認した。この結合は、DNA損傷の有無にかかわらず確認された。また、RNF168がDNA損傷部位に局在するために必要なユビキチン結合ドメインを欠損したRNF168とこれらの分子との結合も観察された。報告者らは、RNF168のDNA損傷部位への局在に必要とされるRNF8が存在しない場合でも、過剰発現したRNF168がクロマチンにアクセスし、ヒストンをユビキチン化できることを見いだしている。これらのことを総合すると、一過性過剰発現系によって得た結果だけでは、DNA損傷応答による反応を正確に評価することができず、タグをつけたRNF168の発現をendogenousレベルまで下げ、さらに慎重な検証を進めていく必要があると考えられる。DNA2本鎖切断部位には、様々な分子が局在し、細胞周期の停止やDNA損傷修復を制御している。53BP1はDNA2本鎖切断部位に集積する代表的な分子であり、DNA切断端において、DNAが過剰に削られるのを抑制する役割がある。E3ユビキチンリガーゼのRNF168は53BP1のDNA損傷部位への局在に不可欠な分子である。RNF168はDNA2本鎖切断部位においてヒストンH2Aをユビキチン化すると考えられている。しかし、(研究開始時点では)53BP1はユビキチン化ヒストンH2Aに結合せず、メチル化ヒストンH3およびH4に結合するとされていた。なぜ53BP1のDNA損傷部位への集積にRNF168が不可欠であるのか、この疑問点は研究開始当初解明されていなかった。報告者は、自らのプロテオミクスの結果を基に、次のような仮説を立てた。RNF168はBAT3-DOT1Lと複合体を形成し、RNF168がDNA損傷部位にBAT3-DOT1Lをリクルートし、DOT1LがヒストンH3と結合し、DNA損傷部位において集中的にヒストンH3 K79をジメチル化する。そして、DNA損傷部位のジメチルヒストンH3 K79に53BP1が結合する。この仮説を検証する研究を行った。BAT3-DOT1L-RNF168はDNA損傷の有無にかかわらずタンパク複合体を形成しており、BAT3およびDOT1Lはいずれも53BP1のDNA損傷部位への局在に必要であることが示された。一方、RNF168の変異体を用いて行った実験では、RNF168のDNA損傷部位への局在量が少なくても、53BP1が多量にDNA損傷部位へと局在することが観察された。このことから、RNF168がアダプターとして53BP1のDNA損傷部位への局在を制御する機構は存在しうるが、この機構のDNA損傷応答への寄与は限定的であることが示された。

本年度は、昨年度の免疫染色による研究成果に加えて、共免疫沈降法により、RNF168とBAT3-DOTL1との結合様式を解明する予定としていた。確かに結合することは確認することができるものの、外来性のRNF168の発現が内在性のRNF168のはつげんよりもかなり多いことによりDNA損傷依存的な結合を検出することができず、DNA損傷応答研究という観点では、まだ十分な結果を得ることができていない。現在、TET-inducible cDNA発現レンチウイルスベクターを構築し、HA-RNF168発現細胞株を樹立している。この細胞では、テトラサイクリンによりHA-RNF168の発現を誘導することができ、培養液中のテトラサイクリン濃度を減少させることで、生理的なレベルでのタンパク発現を誘導できる可能性がある。野生型のみでなく、様々な変異体の安定発現株を作製し、計画している研究を推進していく予定である。本年度の計画通り、RNF168-BAT3-DOT1Lの結合を免疫沈降法により確認した。RNF168ノックダウン時のDOT1LとヒストンH3との結合を確認する予定であったが、この実験は、DOT1Lノックダウン時に53BP1のDNA損傷部位への局在が抑制されるという条件が確認されてこそ意義があるものと考えられるため、実験の順番を入れ替えて行った。そのため、RNF168ノックダウン時のDOT1LとヒストンH3との結合を確認する実験結果を得られなかったが、その代わりに26年度以降に計画していた免疫染色実験やRNF168の変異体発現プラスミドの作成を行ったため、総合的には順調に研究が進展しているといえる。当初、一過性発現により研究を推進できると考えていたが、実際にはもっと詳細な検証が必要だと考えるに至った。検討の結果、ウイルスベクターを用いた、薬剤誘導性RNF168発現株の樹立が必要となった。しかしながら、計画変更するには人的パワーが不足しており、ウイルスベクターの樹立といったあまり経費のかからない実験を行うにとどまったため、支出が減少した。RNF168ノックダウンによるヒストンH3 K79のジメチル化の変化、RNF168ノックダウン細胞におけるDOT1LとヒストンH3との結合、ヒストンH3 K79のジメチル化の変化にRNF168のユビキチン結合ドメインおよびRINGドメインは必要か?などについて免疫沈降法を用いた実験により検証を行っていく。人的パワー不足を補うため、本年度末より技術補佐員を雇用した。平成27年度は次年度使用額を人件費に充て、早期に細胞株を樹立し、予定していた研究に予算を用いて研究を推進していく予定である。免疫沈降による実験のうち、一部の実験については、免疫染色法を用いた実験結果を参考にして実験計画を立てる必要があると判断した。そのため、比較的費用のかかる免疫沈降実験の一部を次年度に繰り越し、一方で、費用が比較的少額ですむ免疫染色実験を繰り上げて行ったため、差額が生じた。免疫沈降実験を行うための抗体、ビーズなどの実験消耗品を購入し、計画した実験を遂行する。
地域の競争優位―国際比較産業史の中のヨーロッパと東アジア

産業と競争力一般につき以下の結論が得られた。1産業は固有の時間と空間を持ち,単一の一般的・普遍的な理論的枠組みで全産業の競争力動態を説明することはできない。一般化・普遍化は,個々の産業について,多種の説明原理・理論的枠組みの妥当な組み合わせを特定する形で行う必要がある。2「産業」は実体概念ではなく分析概念であり,これを踏まえて産業を構成する基本要素を確認することが必要である。3多数の産業で,20世紀末頃に競争力の構図や決定要因が変化した。その多くは地球規模の価値連鎖の変化の帰結である。他方,そうした変化を含めても,長期(場合により世紀単位)にわたり特定地域が競争力を維持する例が多数見られる。5年間の研究期間初年度にあたる2011年度においては,計画調書の「研究ロードマップ」に即し,研究史とメンバーの過去の研究成果に関する相互理解を深め,方法論モジュールについて議論し,産業別研究(シリーズAと名称決定)の対象を定め〔下記17参照〕,本研究の略称をCARISと定めた。1.5/17と11/13の2回,大阪経済大学にてCARIS定例会を実施,各自の研究報告,組織運営に関する討議を実施。3.上記学会翌日〔8/27〕,海外研究協力者4名との間で,方法論と運営に関し討議。4,藤岡・崔らが組織する英国Cardiff大ワークショップ等,他の分担者も各自,国内外で研究成果を発表。5.3/22・23の両日,姉妹プロジェクトであるユトレヒト大の大型研究〔略称:BEAT〕の初回会合に,黒澤・橘川・崔が参加,今城が報告文書を寄せた。同会合にはドイツ経営史学会(A.Schneider),グラスゴウ大学(R.Stokes)も連携組織として参加。6.ばん澤,西村,平尾,李らも,上記の定例会その他で研究成果を発表した。7.外部講師招聘によるセミナーを2回(計3名)実施(12/16,M.Kipping氏,1/22,塩地洋氏・廣田義人氏)。上記の活動により,産業史研究・国際比較に必要な分析基準・概念・方法について,基本的な共通認識を構築し,またBEATとの間で実質的な連携の基礎を構築しえた。平成25年度は,第31回経営史国際会議(経営史学会との共催:Fuji-Conference)を中間評価の場とし,9月14日-18日に2つの関連会合〔連携先海外研究BEATのWSも含む〕と連続日程で開催した(Webを参照)。これらの成果をもとに,日・英の双方にて図書の刊行にむけ準備を開始した。分担者全員が主要な海外研究協力者との議論に同時に参加し分析視角の共有を実現した。その他の国際会議では,EBHA2013年大会〔Uppsala, 8/23-24〕,経営史分野初の「世界会議」として開催されたWBHC(Frankfurt03/17),BHC2014年大会(同,03/14-15)等で報告。定例・臨時の科研研究会も6/8, 11/21, 12/9に実施した。1EBHAと経営史学会の合同大会(パリ,8月)を第一段階の成果発表の場と位置づけ,全員が申請,8名が採択され9の報告を行った。大会翌日には現地でCARISワークシッョプを実施(李らが参加),海外研究協力者と緊密に協議した。上記合同大会採択報告から,連関の深い3本(黒澤・中島・ドンゼ)とヨング論文とで英文査読誌特集号掲載の準備を進め,他報告も各自公刊作業を進めた。2姉妹プロジェクトのBEAT(ユトレヒト大+3組織)との提携では,2012年9月にグラスゴウ大学で,2013年3月にはフランクフルトで,各2日間,濃密な議論を行った。産業史研究の意義と日本での研究蓄積の厚さ,データベース構築の必要性が確認された。BEATでは,対象4産業のうち2産業(担当:繊維=橋野・崔〔2012年度〕,電機=中島)につき,国際共著論文の執筆を日本側が統括する。関連で,2013年EBHA大会(ウプサラ)にセッションを予定〔採択〕し,英文査読誌特集号の準備を進めた。32012年12月,海外研究協力者のM. Kippingを日本に招聘し,英文出版に目処をつけた。2013年2月16日と3月2日に,計4名の研究者を欧・米より招聘,ワークシッョプを実施(予算は京都大学)。これを基礎に2013年EBHAにセッションを申請〔採択〕(黒澤・橘川他報告)。4ドンゼ・西村は本科研の基礎でもある技術移転英文論文集公刊の最終段階に携わった。藤岡は日英共編の論文集を公刊し,ヨングは日=タイ経営史会議,EBHAセッション〔採択〕を進展させた。雑誌では,『経済論叢』(京大),Kyoto Economic Review〔今城等〕特集号を準備した(計8本)。5定例研究会を2012年6月9日と10月27日に実施,また2013年1月27日に臨時会を開催,2013年9月の富士コンファレンス/CARIS/BEAT会議を組織した。

研究期間4年目の本年度においては,経営史学会第50回大会での日英の二つのパネル・セッションを中心的な研究発表の場と位置づけつつ,日英両言語での学術図書の刊行準備を進め,同時に,代表者・研究分担者が各自担当する産業に関する実証研究の取りまとめを進めた。日英のパネル・セッションのタイトルと内容は以下である。英語セッション"Convergence or Divergence?: Recent Currents and Methods in Business History Studies":報告者:ばん澤歩,黒澤隆文,Matthias Kipping, Daniel Wadhwani (海外研究協力者)。日本語セッション「産業のグローバル化と「地域」ー方法論とアプローチー」:報告者:ピエール=イヴ・ドンゼ,李澤建,藤岡里圭,平野創,中島裕喜。これらに加え,定例会・臨時研究会を4月(関西大学),6月(東洋大学),11月(関西大学)で実施し,また中心的な海外国際学会での報告機会と位置付けたEBHA2014年ユトレヒト大会(8月)では,ピエール=イヴ・ドンゼ,黒澤隆文,橘川武郎,平野創,藤岡里圭が,それぞれ個別報告を行った。さらに,前年度の研究成果を踏まえたものであるが,『経済論叢』「地域の競争優位」特集号を刊行した(藤岡里圭・ばん澤の論文の他,海外研究協力者の研究成果を収録)。代表者が直接に企画・組織した全体的プロジェクトは以上であるが,これらと並行して,本科研の研究の一環で,またそれと密接に関連するプロジェクトとして,分担者により,各種の国際共同研究が実施された(その成果については本報告書の論文・学会報告一覧を参照)。以上の組織全体の活動,および代表者・分担者・海外研究協力者の個別研究により,「産業固有の時間と空間」・産業特性による競争力動態の多様性が浮き彫りとなった。比較産業史の研究では,代表者・分担者が各自1つ以上の産業を担当しているが,これらはいずれも,内外の主要な学会にて成果報告が順調にすすめられており,また産業間比較を可能にするための研究成果の共有も,英日二つのパネル・セッションを中心とする組織横断的な議論により,成果を挙げている。また重要な課題として位置付けた産業史方法論に関しては,やはり上記のパネル・セッションで議論を深めることができた。特筆すべきは,経営史・産業史の方法論のうち,より基礎的な,方法論と認識論に立ち入った議論について,国際的な共同研究の基礎を構築しえたことである。9月に実施した経営史学会第50回大会での英語パネル・セッションは,経営史・経済史・産業史のヒストリオグラフィを踏まえた研究手法の再検討への道をひらいたという点で,極めて重要なステップであった。この過程で,「経営史」「産業史」概念の内外のずれが浮き彫りとなった。これは今後の研究にとって重要な新知見といえる。もう一つ特筆すべき点は,上記のパネル・セッションを契機に,本科研の申請時に研究計画調書で予告したモジュール構造が,当初の構想とは違った単位を基礎としつつも,実現したことである。分担者の主導で,派生的なサブ・モジュールのプロジェクトの企画・立案・実施がなされた。研究基盤の裾野を広げるという点で,大きな成果といえる。他方,研究成果の学術図書としての公刊に関しては,当初の予定よりも遅れた。特に年度の後半には,代表者の勤務校での業務の輻輳が予想外に著しくなり,出版企画書の作成か中断し,半年の遅れにつながった。以上のように,予定外に進捗した面と遅れた面とがあるが,総合的にみて,概ね順調に進展していると自己評価しうる。1)産業史方法論。産業史の基礎概念と方法,空間・地理概念の位置付け,競争力分析の枠組みを明確化した。
神経胚中期に現れるルイスX構造の意義

当研究室では、受精後約18時間の神経胚中期に発現しているゼブラフィッシュのフコシルトランスフェラーゼのクローニングを行い、Lewis^X構造を合成出来るα1-3フコシルトランスフェラーゼ(zFT-1)をクローニングした(影山ら、1998)。胚にのみ特異的に発現する酵素として初めて見い出された本酵素の役割を解析するために、その基質や反応産物を、当研究室で開発してきた独自の方法(ピリジルアミノ化法、糖鎖のDifferential Display法)を用いて実際に検出し、精製し、構造決定する事を計画した。昨年度は、受精後18時間目にのみ特異的に発現し、Lewis^Xを結合しているピーク(PA-糖鎖)2種類を見出した。前年度に検出した2種類のPA化糖鎖を調製し、酸水解して還元末端単糖分析を行ったところ、共にN-アセチルグルコサミン残基(GlcNAc)が還元末端であった。また酵素消化と2次元糖鎖マッピング法を組み合わせた糖鎖構造解析法及びMALDI-TOF MSによる分子量測定により、2種類の糖鎖構造はLewis^X構造を2モル持つバイアンテナ型糖鎖と決定された。これらの構造はアスパラギン結合型糖鎖様の構造を示したが、還元末端付近の構造はアスパラギン結合型糖鎖特有のGlcNAcが2残基のN-アセチルキトビオース構造ではなく、GlcNAcが1残基のみの構造であった。この結果より、これらの糖鎖の前駆体であるLewis X構造を含んだN-配糖体糖鎖があることが明らかとなった。また、これらのLewis^X構造を含んだ糖鎖はすべてzFT1を発現している受精後18時間の胚で最も多く発現していたことから、zFT1遺伝子産物によって生合成された可能性が高いことが示唆された。Lewis^X構造は発生段階(神経胚中期)で見出されており、ゼブラフィッシュ胚における役割に興味が持たれる。本年度は、ゼブラフィッシュより受精卵を採取し、一定時間(8、12、18、48時間)28°Cでインキュベートした卵(1,00010,000個)を用意した。実体顕微鏡下で、それらの卵より卵膜と卵黄を取り除き胚の部分を得た。胚を凍結乾燥し、ヒドラジンと100°C10時間加熱し、さらに無水酢酸でN-アセチル化し、N-配糖体糖鎖とO-配糖体糖鎖を同時に切り出した。得られた糖鎖をピリジルアミノ化し、過剰の試薬を取り除き、ピリジルアミノ化(PA-)糖鎖画分を調製した。受精後一定時間経た胚より得られたPA-糖鎖を、サイズ分画HPLCと逆相HPLCで分離し(現有のHPLC使用)、2次元糖鎖マップを作成した。HPLCの溶出パターンを比較することにより、受精後18時間目にのみ特異的に発現しているピーク(PA-糖鎖)を数種類を見出した。さらにこの中より18時間にのみ特異的に発現しているピークにフコシダーゼを作用させ、酵素消化されてHPLCにおいて移動するピークを2つ見出した。これらの糖鎖の構造を解析するため、種々のエキソ型の糖水解酵素を用いて消化した。各段階の消化物を2次元糖鎖マップ法で解析したところ、非還元末端にLewis X構造を持つ糖鎖であることが分かった。また、還元末端の糖鎖を以下のような方法で解析した。得られたオリゴ糖を塩酸で完全に加水分解し、得られた蛍光性の糖(つまり還元末端の糖)を糖組成分析用のカラムで分析したところ、グルコサミンのみが得られた。これらの事より、これらのオリゴ糖は非還元末端にLewis X構造を持ち、還元末端はグルコサミンであることが明らかとなった。

また、これらのLewis^X構造を含んだ糖鎖はすべてzFT1を発現している受精後18時間の胚で最も多く発現していたことから、zFT1遺伝子産物によって生合成された可能性が高いことが示唆された。Lewis^X構造は発生段階(神経胚中期)で見出されており、ゼブラフィッシュ胚における役割に興味が持たれる。
安全教育用教具の開発と指導計画の作成,及び授業実践の交流と意識変化調査

〈研究の意義・目的〉生徒の身の回りでは多くの電気機器による負傷が起こっている。また,新学習指導要領(2008年3月告示)では,中学校技術・家庭科で,安全教育を含めたエネルギー変換分野が必修の学習内容となった。そこで,安全教育に関わった指導計画・授業案・教具を作成し,授業研究を行えば,多くの学校で実践が進み,中学校における安全教育の中核になり得ると考えた。〈研究の具体的内容と成果〉実践(題材)の前後で生徒にアンケート調査を行った。実践前は電気機器の安全な使用について,比較的安易に考えていたが,実践後,家庭の危険な場所について深く考えられるようになったことをデータからも確認できた。以下は生徒の感想の一部である。「学校で,電気機器の危険な実験を見て恐くなったので,家にも心配な所がないか確認をした。すると,たこ足配線が何箇所かあったし,テレビの後ろは,たこ足の上に埃が溜まっていた。埃が溜まるとトラッキング現象で火事になるかもしれないので掃除をした。テレビの後ろは簡単に見ることができたけど,冷蔵庫の後ろが心配になってきた。時間のある時に確認をしたい。」この生徒のように,多くの生徒が過電流により発熱する様子から,電気機器の危険な使用方法について考えることができた。そして,授業で学んだことを生かし生活の改善に繋げることもできた。また,以下は研究会に参加した先生の感想である。「具体的な実験器具があったので,とても授業が分かりやすかった。特に過電流実験装置をイヤホンの線を利用したことがよかった。他の先生方と話をすることで,さらによい方法を考えることができた。授業を参観し,その後に自分で授業を工夫し実践したこともよい勉強になった。」このように、実験器具を作成し,お互いに授業を見合うことにより,多くの先生方が自信をもって授業に臨むことができた。これにより,生徒への教育効果も大きなものとなった。
保育士の職務分析-保育士職務の量的・質的側面へのアプローチ-

本課題の平成13年度の研究実績は,以下の通りである.1.前年度行った保育所保育士の調査用職務項目を基に,生活型施設用の調査用職務項目を作成した.2.生活型施設用の調査用職務項目を用いて,乳児院・重症心身障害児施設の保育士の職務調査を行った.生活型の施設においては,利用児・者の人権への配慮から(被虐待児・者も多く生活している,排泄・入浴の場面等の録画は不適当,等)VTRでの録画は差し控えた.行動のまとまりごとにストップウォッチで職務の時間を計測した.その結果,1)生活型施設保育士の職務項目は,保育所保育士の職務項目と多くの部分で重なり,職務項目の数自体はほとんど変わらない.2)生活型施設の保育士の職務は対象児・者の発達段階によって職務項目の量的側面が異なる.これは保育所保育士の場合と同じである.3)生活型施設の保育士の職務項目は,会議・引継ぎなどの項目が量的に多い.また,対象児・者の体調の変調・入所等の突発的な事項によって,職務全体が大きく影響を受ける.等が確認・観察できた.3.保育所保育士の職務項目を準用して,障害児通園施設の保育士の職務調査を行った.VTRを用いて保育士の1日の職務を記録し,職務の時間を計測した.その結果,1)通園型施設の保育士の職務は,職務項目は保育所保育士とほとんど同じだが、会議・研修・学習に関わる時間が多い.これは,専門性を維持するのに必要な時間であるためと考えられる.2)母子通園を実施している施設においては,母親との会話・相談の時間がかなりの割合を占めており,母親のサポートに役立っていることが予測される.等が確認できた.4.以上の調査結果,及び調査に伴う観察から,保育士の職務の特徴は,1)対象児・者の発達段階・発達課題により職務項目の量的側面が異なること.2)専門性の本質は,職務の質的側面(何をどのようにおこなうか,何故おこなうか)にかかっているが、量的側面(何をどれだけおこなうか)にも影響を与えていることがわかった.以上本課題の平成12年度の研究実績は以下のとおりである。(1)保育士職務項目の作成:労働科学研究所(1976-1992)による保育所保母の職務調査結果、筆者らの質問紙による児童福祉施設に勤務する保育士の職務調査、保育所でのプレ調査等をもとに、調査用の職務項目を作成した。作成の際には、看護婦の職務分析も先行研究として参考にした。(2)保育所保育士の職務調査:(1)で作成した職務項目を用いて、西宮市、及び京都市内の保育所で、タイムスタディによる職務調査を行った。保育士の職務は、対象児の発達段階・職務時間帯により異なることが予測されたため、受け持ちクラスの乳幼児の年齢・保育士の勤務体制(早番・遅番・中番、等)ごとに、調査対象の保育士の勤務開始から終了までの1日の職務についてその項目を調査した。調査は、可能な場合は保育士の1日の勤務をVTRに録画し、行動のまとまりごとにその職務の遂行時間をストップウォッチで計測した。録画が不可の場合は、調査者が保育士の1日の行動を記録した。データーは時系列に従ってパソコンに打ち込み、職務項目ごとの時間を計測した。その結果、a)保育士の職務はかかわる乳幼児の発達段階により、職務項目の量的側面が大きく異なるb)職務項目の数自体は各年齢でそれほど差がないc)保育所保育士は勤務体制により柔軟にクラスを受け持っており、一人の保育士が乳児就学前の全ての発達段階に対応できることが求められる、等の点が確認できた。(3)幼稚園教諭の職務調査:西宮市内私立幼稚園教諭の1日の職務を、(2)と同様の方法でタイムスタディにより調査した。保育士の職務との比較については検討中である。本課題の平成13年度の研究実績は,以下の通りである.1.前年度行った保育所保育士の調査用職務項目を基に,生活型施設用の調査用職務項目を作成した.2.生活型施設用の調査用職務項目を用いて,乳児院・重症心身障害児施設の保育士の職務調査を行った.生活型の施設においては,利用児・者の人権への配慮から(被虐待児・者も多く生活している,排泄・入浴の場面等の録画は不適当,等)VTRでの録画は差し控えた.行動のまとまりごとにストップウォッチで職務の時間を計測した.その結果,1)生活型施設保育士の職務項目は,保育所保育士の職務項目と多くの部分で重なり,職務項目の数自体はほとんど変わらない.2)生活型施設の保育士の職務は対象児・者の発達段階によって職務項目の量的側面が異なる.これは保育所保育士の場合と同じである.3)生活型施設の保育士の職務項目は,会議・引継ぎなどの項目が量的に多い.また,対象児・者の体調の変調・入所等の突発的な事項によって,職務全体が大きく影響を受ける.等が確認・観察できた.3.保育所保育士の職務項目を準用して,障害児通園施設の保育士の職務調査を行った.VTRを用いて保育士の1日の職務を記録し,職務の時間を計測した.その結果,1)通園型施設の保育士の職務は,職務項目は保育所保育士とほとんど同じだが、会議・研修・学習に関わる時間が多い.これは,専門性を維持するのに必要な時間であるためと考えられる.

2)母子通園を実施している施設においては,母親との会話・相談の時間がかなりの割合を占めており,母親のサポートに役立っていることが予測される.等が確認できた.4.以上の調査結果,及び調査に伴う観察から,保育士の職務の特徴は,1)対象児・者の発達段階・発達課題により職務項目の量的側面が異なること.2)専門性の本質は,職務の質的側面(何をどのようにおこなうか,何故おこなうか)にかかっているが、量的側面(何をどれだけおこなうか)にも影響を与えていることがわかった.以上
デジタルファブリケーションを取り入れた日本型STEM教育システムの開発

1年次に開発したデジタルファブリケーションを取り入れた日本型STEM教育のカリキュラムの成果を検証するため、児童・生徒向けのワークショップ、将来これらの教育の指導者となると期待される大学生及び現職教員向けのワークショップを開催するなど、いくつかの実践を重ねることができた。特にここ数年で急速に普及してきた教育用小型マイコンボードであるmicro:bitを活用したラジコンカーの開発及びシリンジを活用した水圧駆動のロボットの開発などは、先駆的な取り組みとして学会発表や論文執筆などを行うことができた。また前年度に引き続き、小中学校教員向けの3Dプリンタ講習会を行い、適切な指導方法を開発した。この間、海外(特に台湾や香港など)の新たな取り組み事例なども収集しており、こちらも学会発表を行うことができた。これらと結び付けてさらなる発展をさせていく予定である。STEM教育に関する関心は世界中で高まっており、各地で国際シンポジウムなどが開催されている。絶対的な定義がないため、理数教育や技術教育、Maker教育、プログラム教育などと同様の概念として解釈される場面も多いが、本研究では日本の小中学校の学習指導要領に沿った形での導入を目指しているため、世界各地での取り組みを調査しつつも日本で実現可能な形でまとめていくことを念頭に進めている。また近年ではSTEMにArtのAを加えたSTEAM教育に関する取り組みも多いため、本研究でも小学校の図画工作科と関連させたSTEAM教育に関する研究も開始した。1年目の準備の成果を発展させた教材開発及びワークショップの場での実践などを開始することができたため、おおむね順調に進展している。それぞれの成果を学会発表することもできており、3年目に上手く結び付けていく下地はできている。12年目で蓄積してきた成果をさらに発展させて教材研究及び授業開発を行うとともに、引き続き教員研修なども行いながら、日本の小中学校の学習指導要領に沿う形での日本型STEM教育というものをまとめていきたい。本研究は,アメリカを中心とした諸外国で実践が広がりつつあるSTEM教育の取り組みに,3Dプリンタやレーザー加工機等のデジタル工作機械を活用したデジタルファブリケーションを取り入れて,日本の学習指導要領の内容を踏まえた日本型STEM教育システムの開発を目的とする。諸外国のSTEM教育の取り組みについて,発祥の地であるアメリカにおける事例を調査するとともに,台湾や香港,マカオなど,アジアにおけるカリキュラム及び指導法を分析した。台湾については,STEM教育に先導的に取り組んでいる国民小学,国民中学,自造教育示範中心などを訪問して,実地調査を行った。これらを踏まえて,日本の小学校及び中学校の学習指導要領に照らし合わせたアクティブ・ラーニングを盛り込んだ教科横断型の日本型STEM教育のカリキュラム・マネジメント及び歯車やねじなどを活用した具体的な教材開発を行った。3Dプリンタプリンタやレーザー加工機などを活用したデジタルファブリケーションの導入については,ファブラボにおける実践などを通して,理科と数学だけでなく,特に技術と工学の題材について精選して,「作ることで学ぶ」授業形態を探ることができた。また,日本型STEM教育のカリキュラム・マネジメント及び教材開発において,特に小学生や中学生が3Dプリンタなどのデジタル工作機械を活用する内容を整理するとともに指導法を検討するとともに,教員向けの講習会を2回実施した。研究1年次では諸外国のSTEM教育の取り組みについて分析を行い,アジアですでに先駆的な取り組みを行っている台湾の諸学校を訪問して,日本の学習指導要領において実現可能なカリキュラム・マネジメント及び教材開発を開始できた。3Dプリンタなどの機材も導入を進め,2年次以降の本格的な実践研究のための準備するとともに指導法の検討を行った。関連した内容に関する学会発表等も実施でき,おおむね順調に進展している。1年次に開発したデジタルファブリケーションを取り入れた日本型STEM教育のカリキュラムの成果を検証するため,引き続き諸外国の実践調査を実施しつつ,日本の小学生及び中学生向けの実践授業を実施し,その教育評価を行う。

具体的には,児童及び生徒が何を知り,何を理解できたのかを整理して,優先すべき知識や技術の基準をまとめる。評価方法としては,試験,クイズ,観察,プレゼンテーションなど,多方面からのアプローチを行う。また,1年目に実施した教員向けの3Dプリンタ講習会の実践を踏まえて,教員がデジタルファブリケーションの意義を理解して,STEM教育の教材開発を行えるような指導法を考案して,教員向けのワークショップを実施する。12年目で蓄積してきた成果をさらに発展させて教材研究及び授業開発を行うとともに、引き続き教員研修なども行いながら、日本の小中学校の学習指導要領に沿う形での日本型STEM教育というものをまとめていきたい。予定していた学会発表が比較的近くで開催されたため、旅費を抑えることができた。次年度はこの分、多くの学会発表を行う予定である。