hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
モデルの不確定性を考慮した新世代のマルチデータ震源過程解析手法の開発

BFGS-B法が開発され、現実的な時間で未知パラメータが数万程度の逆解析を、非負の拘束条件を課して行えるようになってきた。最終年度では、解の範囲を制限することによって得られる解がどのように変化するのかについて議論を行い、解の範囲を制限した上で適切な解を求めるには、推定誤差の2σを考慮して解析を行う必要があることを明らかにした。一方で、開発している解析手法を2014年イキケ地震に適用して震源過程を求め、複雑な震源過程解析を明らかにし、複雑な震源過程は活発な前震活動によるモーメント解放と関わっていることを示した。固体地球物理学本年度は、各種データ間の重みを決定する指針を国際誌にて発表することができた。また、異なる解析手法を用いた解がどのような関係にあるのかを理解するための理論的な背景を国際誌にて発表することができた。さらに、異なる周波数帯域のフィルターが適用される場合の意味についての論文を発表することができた。定式化がほぼ終わったものの、震源近傍のデータの共分散行列の逆行列がやや不安定になるのが原因と考えられる。定式化を見直し、変位波形ではなく速度波形に関して定式化を行うことで問題は解決されると考えられ、現在、プログラムを修正する作業を行っている。マルチデータ解析を用いて震源過程を明らかにするためには、各種のデータに適用されたフィルターの効果をどのように考慮するのかも問題となっている。当初考えていたよりも複雑な問題である。安定に解を求めるために、他の手法、例えば条件付き逆問題の適用を視野に入れながら研究を進める。モデル誤差を取り入れた単独のインバージョン解析がうまくいくことを確認した後、まずは遠地実体波と静的変位データを統合したインバージョン解析を行う。データの統合に際しては、Funning et al., (2005)で導出した式を基本的にそのまま用いることができる見通しだが、その見通しが甘かった場合には、インバージョン解析理論の基本に立ち返り適切な方法を適用するようにする。現在のコンピューターを使用することで、購入予定であったコンピューターの今年度の購入を見送った。昨年度購入予定であった機材を購入する。該当なし
不変微分作用素と整数論

1.ア-ベル総和法にもとづく零点の数値計算についてYoshida氏が予想したように,この方法は一般のweight,素数levelのcusp Form Fに付随するL関係L(D,F)の場合にも広く適用できることがわかり,実際にcusp Formの空間S_k(Г_o(g))の次元が2次元以下の場合にセルバ-グ・アイヒラ-のtrace FormulaをもちいてFのフ-リエ係数を5,000個(場合によっては10,000個)計算し,それを用いてL(D,F)のcritical line R_e(D)=k/2における値をア-ベル総和法をくりかえし使用することで計算した。なお,ここでFはHecke作用素の共通の固有関数となっているものである。この結果,FとFの(10)上のcompanion Foに対するL(o,F)とL(o,Fo)の間の解析的な関係が零点の値を通して見通せるようになった。このデ-タの分析は現在進行中であるが,互いに他を補完する関係にある。2.不変微分作用素の固有値の計算についてとりわけ,上半平面の非ユ-クリッド・ラプラス作用素△=-y^2×((α^2)/( ^αy^2)+(α^2)/( ^dx^2))の固有値の計算について研究をおこなった。有限要素法および変分法の立場からRaiyleighーRitz法にもとづいて,上半平面上のC^<oo>oddcusp Form(SL_2(Z))の空間における△の固有値の計算が可能となった。有限要素の選び方において上半平面の不変測度ds=(dx^2+dy^2)/(y^2)にもとづいた三角形分割を利用することによって固有値の近似計算の精度が高まることがわかり,現在,実行中である。
虚血膵における虚血再灌流傷害の機序の解明とその防止法およびviability評価法の開発に関する研究

膵虚血、虚血再灌流傷害と微小循環障害の機序について、赤血球脂質膜および膜骨格蛋白の構造解析、赤血球連銭形成、変形能、通過能の面から検討し、以下の知見を得た。1.Ektacytometer法による赤血球、赤血球膜の変形能、膜安定性の検討A群(健常対照群)、B群(非糖尿病透析患者)、C群(非腎不全糖尿病患者)、D群(糖尿病透析患者)の4群間において、Ektacytometerを用いたレーザー回折法により、全血、RBCおよびRed Ghosts(RGs)の変形指数(deformability index:DI)を検討した。(1)赤血球、赤血球膜の変形能の検討:全血ではB群のDIはA群と同等であったが、C群およびD群では低下する傾向を示した。赤血球のDIについてもB群はA群とほぼ同等であり、C群、D群では低下していた。しかしRGsのDIについては4群間で差は認められなかった。また赤血球をフェニルヒドラジンで酸化してレーザー回折法を用いて変形能、膜安定性を検討したが、酸化により赤血球の変形能は低下した。またRGs内に酸化ヘモグロビンを封入すると変形能の低下と膜安定性の亢進が認められ、赤血球膜骨格蛋白間の相互作用が変化したことを示唆すると考えられた。(2)赤血球膜の安定性の検討:赤血球のRGsに一定のshear stress(750dyn/cm^2)をかけ断片化を検討した。DIが0.5(50%)となるT50は、A群15.6±2.3sec、B群20.25±2.63sec、C群17.9±4.02sec、D群16.25±1.44secであり、むしろB、C群で赤血球膜の安定性は増加する傾向が認められた。2.連続減衰負圧式ニッケルメッシュフィルトレーションによる赤血球通過能の検討4群間で、赤血球希釈溶液に-50mmH_2Oまでの連続減衰負圧をかけ、径4μmのニッケルメッシュに対する通過能を検討した。Flow Rate-Pressure曲線はB、C、D群ではA群と比較して右にシフトしており、通過能の低下が認められ、とくにD群では通過能の低下が顕著であった。3.赤血球の膜骨格蛋白である4.1蛋白質の生化学的・構造生物学的解析4.1蛋白質はスペクトリン、アクチンとともに赤血球膜骨格の網目状の水平構造を維持する膜骨格蛋白であるが、カルモジュリン/Ca^<++>との結合により、N末端30kDaドメインを介して、赤血球膜リン脂質の脂肪酸と疎水性に結合することが判明した。上記の4群においてSDS-PAGE法により赤血球膜骨格蛋白を検討したが、Spectrin、Band3などの蛋白については4群間に差は認められなかった。5.赤血球の形態学的検討4群の赤血球についてGiemsa染色により形態観察を行った結果、B、D群の一部に大小不同が認められたが、顕著な差は認められなかった。6.赤血球膜脂質組成の検討赤血球浮遊液にFITC標識annexin Vを添加し、染色後Flow cytometryでannexin V染色性を検討したが、D群において有意にannexin Vの染色性が増強し、通常は脂質2重膜内層に局在するphosphatidyl-serine(PS)の脂質膜外層における表出が認められた。7.赤血球膜荷電の検討4群における赤血球の膜荷電を、陽および陰イオン吸着樹脂に対する吸着性により検討した。赤血球の吸着性における各群間の差は認められなかった。また赤血球は膜表面に存在する糖蛋自側鎖のシアル酸の陰性荷電により相互に反発しあっているが、endo-β-galactosidase処理により膜表面から糖鎖を除去すると、脂質面が露出し、赤血球相互の集合が認められた。さらに糖鎖に特異的に結合する種々のレクチン処理により、赤血球の変形能の低下が認められた。以上より膵腎複合移植の対象となる糖尿病透析患者では、赤血球の変形能および通貨能は低下しており、さらに脂質膜外層へのPSの表出が認められ、赤血球相互の集合が観察された。また酸化的ストレスにより変形能は低下し、赤血球膜骨格蛋白質の相互作用が変化することが示唆された。

また赤血球をフェニルヒドラジンで酸化してレーザー回折法を用いて変形能、膜安定性を検討したが、酸化により赤血球の変形能は低下した。またRGs内に酸化ヘモグロビンを封入すると変形能の低下と膜安定性の亢進が認められ、赤血球膜骨格蛋白間の相互作用が変化したことを示唆すると考えられた。(2)赤血球膜の安定性の検討:赤血球のRGsに一定のshear stress(750dyn/cm^2)をかけ断片化を検討した。DIが0.5(50%)となるT50は、A群15.6±2.3sec、B群20.25±2.63sec、C群17.9±4.02sec、D群16.25±1.44secであり、むしろB、C群で赤血球膜の安定性は増加する傾向が認められた。2.連続減衰負圧式ニッケルメッシュフィルトレーションによる赤血球通過能の検討4群間で、赤血球希釈溶液に-50mmH_2Oまでの連続減衰負圧をかけ、径4μmのニッケルメッシュに対する通過能を検討した。Flow Rate-Pressure曲線はB、C、D群ではA群と比較して右にシフトしており、通過能の低下が認められ、とくにD群では通過能の低下が顕著であった。3.赤血球の膜骨格蛋白である4.1蛋白質の生化学的・構造生物学的解析4.1蛋白質はスペクトリン、アクチンとともに赤血球膜骨格の網目状の水平構造を維持する膜骨格蛋白であるが、カルモジュリン/Ca^<++>との結合により、N末端30kDaドメインを介して、赤血球膜リン脂質の脂肪酸と疎水性に結合することが判明した。上記の4群においてSDS-PAGE法により赤血球膜骨格蛋白を検討したが、Spectrin、Band3などの蛋白については4群間に差は認められなかった。5.赤血球の形態学的検討4群の赤血球についてGiemsa染色により形態観察を行った結果、B、D群の一部に大小不同が認められたが、顕著な差は認められなかった。6.赤血球膜脂質組成の検討赤血球浮遊液にFITC標識annexin Vを添加し、染色後Flow cytometryでannexin V染色性を検討したが、D群において有意にannexin Vの染色性が増強し、通常は脂質2重膜内層に局在するphosphatidyl-serine(PS)の脂質膜外層における表出が認められた。7.赤血球膜荷電の検討4群における赤血球の膜荷電を、陽および陰イオン吸着樹脂に対する吸着性により検討した。赤血球の吸着性における各群間の差は認められなかった。また赤血球は膜表面に存在する糖蛋自側鎖のシアル酸の陰性荷電により相互に反発しあっているが、endo-β-galactosidase処理により膜表面から糖鎖を除去すると、脂質面が露出し、赤血球相互の集合が認められた。さらに糖鎖に特異的に結合する種々のレクチン処理により、赤血球の変形能の低下が認められた。以上より膵腎複合移植の対象となる糖尿病透析患者では、赤血球の変形能および通貨能は低下しており、さらに脂質膜外層へのPSの表出が認められ、赤血球相互の集合が観察された。また酸化的ストレスにより変形能は低下し、赤血球膜骨格蛋白質の相互作用が変化することが示唆された。阻血再灌流時の赤血球rouleau現象の発生機序として、平成12年度は赤血球側の因子について、とくにその変形能の低下および集合化について検討した。再灌流時には種々のreactive oxigen species(ROS)が発生し、これにより膜脂質過酸化、膜骨格蛋白およびヘモグロビンの酸化的修飾が起こると推定される。本研究では、これら赤血球の構成成分の酸化的修飾が、赤血球の変形能および集合化に影響を与え、rouleau現象を促進するという作業仮説の検証を試みた。
占領期における小学校「社会科」教育確立過程の研究

本研究では,文部省教科書局(1945-49年)が、実験学校での実験とCIEとの交渉の中で行った学習指導要領の改訂過程(1947-51年)を分析し、占領期における小学校「社会科」教育の確立過程を明らかにすることを目的としている。本年度は,以下の2点の作業を進め,研究成果をあげた。(1)「社会科」導入の背景となった長野師範学校男子部附属国民(小)学校における教科研究(1941-45年),1946年度の実験学校として取り組んだ公民教育の実態を解明すべく,関係史料を収集,複写,整理して分析した。その結果,1941年以降に青木誠四郎の指導下で取り組んだ教科研究の成果が,1946年以降,教科書局教材研究課が青木のもとで実験学校を指定して推進した「社会科」の実践研究の模索の基盤となったことが明らかになった。(2)文部省教科書局が,実験学校(1947-49年)を指定して取り組んだ小学校「社会科」単元学習の模索について検討した。具体的には,1947年度指定校7校,1948年度指定校10校,1949年度10校の所蔵史料を収集,複写,整理して分析した。それぞれの学校では,戦前からの経験,文部省教科書局の事務官,初等教育研究協議会やコア・カリキュラム連盟をはじめとする教育研究団体との関わりから生まれた情報の摂取の差異により,多様な社会科単元指導計画が作成されて実践が行われたことが明らかになった。以上の研究成果の一部は,平成24年度中に,雑誌論文と学会発表にて報告し,残りの研究成果は,平成25年度中に雑誌論文として発表する予定である。
消化器癌に対する腫瘍RNA導入樹状細胞による癌免疫遺伝子治療の基礎研究

樹状細胞(以下DC)は強力な抗原提示能を有し,効率的にT細胞を活性化し,免疫反応を賦活する.申請者の教室ではこれまでアデノウイルスベクターを用いて腫瘍抗原遺伝子とGM-CSF遺伝子を同時にDCに導入し,これを皮下接種することで強力な特異的抗腫瘍免疫反応が誘導させることを報告してきた.近年RNAを導入したDCによるワクチン治療の有用性が報告されており,次のような利点を有する.(1)腫瘍抗原が不明な腫瘍や治療耐性の再発癌にも広く応用可能であり,多様なMHCに対応できる.(2)腫瘍の組織量が小さくても増幅して利用できる.(3)DNAと異なり同時に複数の遺伝子の導入が可能である.(4)真核生物のRNAの半減期は24時間以内であり,体内に入ったとしてもすぐに分解されDNAのようにゲノムに取り込まれる可能性は極めて低く安全性が高い.これらの理由からRNA導入DCを用いた癌免疫治療の臨床研究が進められている.本研究ではマウス大腸癌細胞株CT26より抽出したRNAとGM-CSF遺伝子を同時にDCに導入しその抗腫瘍効果を担癌マウスモデルの系を用いて検討した.またワクチン治療後の再燃腫瘍を利用したワクチン治療の可能性についても検討した.その結果,1.CT26RNA導入DCを接種したマウスの脾細胞より誘導した細胞障害性Tリンパ球はコントロール群と比較してCT26に対する高い細胞障害活性を示した(p<0.001).またこの障害活性はGM-CSF RNAの同時導入により明らかに増強された(p<0.05).2.再燃腫瘍モデルにおいて,CT26再燃腫瘍RNA導入DCによるCT26再燃腫瘍に対する抗腫瘍効果はCT26原発腫瘍RNA導入DC群に比べ有意に強い抗腫瘍効果を認めた(p<0.05).またこの効果はGM-CSF RNAを併用することで増強した.原発腫瘍RNA導入DCワクチン後の再燃腫瘍RNAおよびGM-CSF RNA同時導入DCを用いたワクチン療法は再燃腫瘍に対するさらなる抗腫瘍効果の誘導に有用であることが示唆された.以上より腫瘍RNAおよびGM-CSF RNA同時導入DCを用いた癌ワクチン療法は獲得免疫を賦活し,著しい増殖抑制効果を認めた.また再発・再燃時に変異抗原に対する免疫応答を再び誘導することが可能でありGM-CSF RNA併用によりその効果の増強が得られた.本法は外科手術後または術後のアジュバント治療が必要な患者の治療に応用可能である.樹状細胞(以下DC)は強力な抗原提示能を有し,効率的にT細胞を活性化し,免疫反応を賦活する.申請者の教室ではこれまでアデノウイルスベクターを用いて腫瘍抗原遺伝子とGM-CSF遺伝子を同時にDCに導入し,これを皮下接種することで強力な特異的抗腫瘍免疫反応が誘導させることを報告してきた.近年RNAを導入したDCによるワクチン治療の有用性が報告されており,次のような利点を有する.(1)腫瘍抗原が不明な腫瘍や治療耐性の再発癌にも広く応用可能であり,多様なMHCに対応できる.(2)腫瘍の組織量が小さくても増幅して利用できる.(3)DNAと異なり同時に複数の遺伝子の導入が可能である.(4)真核生物のRNAの半減期は24時間以内であり,体内に入ったとしてもすぐに分解されDNAのようにゲノムに取り込まれる可能性は極めて低く安全性が高い.これらの理由からRNA導入DCを用いた癌免疫治療の臨床研究が進められている.本研究ではマウス大腸癌細胞株CT26より抽出したRNAとGM-CSF遺伝子を同時にDCに導入しその抗腫瘍効果を担癌マウスモデルの系を用いて検討した.またワクチン治療後の再燃腫瘍を利用したワクチン治療の可能性についても検討した.その結果,1.CT26RNA導入DCを接種したマウスの脾細胞より誘導した細胞障害性Tリンパ球はコントロール群と比較してCT26に対する高い細胞障害活性を示した(p<0.001).またこの障害活性はGM-CSF RNAの同時導入により明らかに増強された(p<0.05).2.再燃腫瘍モデルにおいて,CT26再燃腫瘍RNA導入DCによるCT26再燃腫瘍に対する抗腫瘍効果はCT26原発腫瘍RNA導入DC群に比べ有意に強い抗腫瘍効果を認めた(p<0.05).またこの効果はGM-CSF RNAを併用することで増強した.原発腫瘍RNA導入DCワクチン後の再燃腫瘍RNAおよびGM-CSF RNA同時導入DCを用いたワクチン療法は再燃腫瘍に対するさらなる抗腫瘍効果の誘導に有用であることが示唆された.以上より腫瘍RNAおよびGM-CSF RNA同時導入DCを用いた癌ワクチン療法は獲得免疫を賦活し,著しい増殖抑制効果を認めた.また再発・再燃時に変異抗原に対する免疫応答を再び誘導することが可能でありGM-CSF RNA併用によりその効果の増強が得られた.本法は外科手術後または術後のアジュバント治療が必要な患者の治療に応用可能である.本研究では消化器癌より抽出したRNAとGM-CSF遺伝子のRNAを同時に樹状細胞(DC)に導入し,その抗腫瘍効果を担癌マウスモデルの系を用いて検討した.さらにヒト末梢血を用いて,この方法によりin vitroでの抗腫瘍効果を検討した.1.遺伝子導入DC接種マウスにおけるCTLの誘導3.健常ヒト自己PBMCからCTLの誘導末梢血単球

由来のDCに食道癌細胞株TE8のtotal RNAまたはTE8の癌遺伝子であるWT1のmRNAをelectroporation法にて導入し,RNA導入DCを作製し,PBMCに感作させCTLを誘導し,in vitroでのTE8細胞に対する抗腫瘍効果を検討する.マウスの実験と同様にGM-CSF mRNAを同時導入し,その併用効果も検討する.現在検討中である.本研究ではマウス大腸癌細胞より抽出したRNAとGM-CSF遺伝子のRNAを同時にDCに導入し,これを用いた癌ワクチン療法の有用性を担癌マウスモデルの系を用いて検討した.3.マウスCT26皮下腫瘍モデルにおけるRNA導入DCの腫瘍増殖抑制効果の検討DC/CT26 RNA+GM-CSF接種群とDC/CT26RNA群は共にPBS群,DC群に比べて著しく高い腫瘍増殖抑制効果を認めた(p<0.05).この腫瘍増殖抑制効果はGM-CSF RNA同時導入群でより強力な傾向を示した.またDC/CT26 RNA接種群では7匹中1匹にのみ腫瘍完全消失マウスを認めたのに対し,DC/CT26 RNA+GM-CSF RNA接種群は7匹中3例(42.9%)に腫瘍完全消失を認めた.さらにこの群ではCT26の再投与,再々投与をも完全に拒絶した.以上より腫瘍RNAおよびGM-CSF RNA同時導入DCを用いた癌ワクチン療法は獲得免疫を賦活し,著しい増殖抑制効果を認めることから,消火器癌に対する有用性が示唆された.今後臨床応用が期待される.本研究ではマウス大腸癌細胞より抽出したRNAとGM-CSF遺伝子のRNAを同時にDCに導入し,これを用いた癌ワクチン療法の有用性を担癌マウスモデルの系を用いて検討した.導入法はelectroporationを用いた3.マウスCT26皮下腫瘍モデルにおけるRNA導入DCの腫瘍増殖抑制効果の検討CT26皮下腫瘍を2ヶ所作製しDC/CT26 RNAを5日おきに計2回皮下接種し,8日後に遺残腫瘍を1ヶ所切除し,RNAを抽出しDCに導入(DC/CT26-R)これを皮下接種し,腫瘍増殖抑制効果を検討した.DC/CT26-R接種により遺残腫瘍に対する明らかな抗腫瘍効果が誘導され(p<0.05),この効果はGM-CSFmRNAを併用することで有意に増強した(p<0.05).以上より腫瘍RNAおよびGM-CSF RNA同時導入DCを用いた癌ワクチン療法は獲得免疫を賦活し,著しい増殖抑制効果を認めることから,消化器癌に対する有用性が示唆された.今後臨床応用が期待される.
遠隔高等教育・e-ラーニングに関する実効力のある質保証モデルの構築

本研究は、わが国の高等教育において実効力のある最適な遠隔教育・e-ラーニングの質保証の枠組みを明らかにすることを目的として実施された。遠隔教育・e-ラーニングの普遍性と特殊性を把握し、その質保証を行う上で、対面授業の質保証に付加すべき基準を提案し、その妥当性を検証した。また、設計品質の保証、質的向上、最低限の質保証という質保証の類型を整理し、それぞれにこの付加的基準を組み込むことを提案した。本年は、遠隔教育・e-ラーニング(D/eL)の質保証を取り巻く要因について、内外の文献調査を中心に、既存の法制度、教育サービスの現状、教職員や学生の特性等について調査・検討を進めた。特に、アジア太平洋地域における取り組みの一環として、アジア太平洋質保証ネットワーク(Asia Pacific Quality Network:APQN)のプロジェクト報告書を上奏し、その報告書「遠隔教育とe-ラーニングの質保証(修正版)」をAPQNのweb上で世界中に公開した(本実績報告書13(備考)参照)。その中で結論として報告したのは以下の内容である。・D/eLの質保証に関しては世界中に様々な基準や枠組みが存在し、それらにさほど大きな違いが無いこと。・しかしながら、アジア太平洋地域の質保証機関が実施している(する計画である)質保証は、伝統的な対面授業の延長線上にあるD/eLの質保証であり、質保証制度の実効性を考えた場合には既存の対面授業の基準を活用する必要があること。・さらに、各機関の対面授業の質保証の基準が各国の環境下でそれぞれ異なることを考えれば、D/eLにのみ適用する付加的基準とするのが合理的であること。・昨今のブレンディッド・ラーニングの進展などから、対面授業とD/eLとを個別に考える必然性はないと考えられ、上記の付加的基準という判断を支持すること。そして、最後に、D/eLの実施に際して、質保証機関が考慮すべき付加的基準を試案として提示した。現在、この付加的基準が各質保証機関で参考にされている。また、先行する科学研究費補助金の成果としてメタ分析に関する論文を公表し、その研究成果の一部を本研究の成果(付加的基準)に反映させた。本研究は、わが国の高等教育の実際の枠組みの中で,実効力のある最適な遠隔教育・e-ラーニングの質保証の枠組みを明らかにすることを目的として進めている。今年度はまず、わが国の遠隔教育・e-ラーニングの質保証を取り巻く要因の調査・検討を行うため、前年度までの調査結果に基づき,遠隔教育,e-ラーニング,高等教育に関する内外の文献調査を継続して行うとともに,これらを取り巻く各種要因と教育提供者側の意識について,学会やシンポジウムの機会を利用した情報収集、並びに大学を対象とした訪問調査を行った。特に、遠隔教育,e-ラーニングによって教育を提供している教職員からは、本研究の最低限の質保証という観点からのアプローチに対して、強い否定的な意見が多く寄せられた。それは、現実に教育を提供し、常に質の向上を目指している立場からは、そのような質保証モデルにはインセンティブが働かないというものであり、「実効力のある」モデルを追求する本研究の考え方から、方針の転換を余儀なくされたと言える。しかしながら、このことは最低限の質保証が全く意味がないとするものではない。単位や学位までを見越した認証評価等の外部質保証は、ディプロマ・ポリシーという形で政策的にも顕在化してきているところである。そこで、このような批判を発展的に捉え、最低限の質保証と、質的向上のための質保証を統合し、展開できるようなモデルを検討する方向へと研究をシフトさせている。これにより、当初計画を修正する必要は生じたものの、教育提供者の特徴による環境や考え方の差異などの構造的な特徴を見いだし、そのような特徴も含めてモデル化を行うという計画に沿ったものであるといえる。この二つの質保証モデルの統合の試みについては、その一部を国連大学のシンポジウムでの発表に活かしている。さらに、これらの活動と並行し、欧米およびアジア太平洋地域の他国の質保証システムの情報収集を行った。現在、他国の研究者から調査研究結果に関する意見や批判を受けられるよう、準備を進めているところである。本研究は、わが国の高等教育の実際の枠組みの中で,実効力のある最適な遠隔教育・e-ラーニングの質保証の枠組みを明らかにすることを目的として実施された。わが国の遠隔教育・e-ラーニングの質保証を取り巻く要因の調査・検討を行うため、引き続き遠隔教育,e-ラーニング,高等教育政策・施策に関する内外の文献調査を行った。また、本研究が質保証という新しい分野を対象としていることからも、特に教育提供者側の意識と政策担当者並びに質保証機関側の意識について,学会等の機会を利用して意見交換を行い、注目すべき事例に関して訪問調査を行った。現在、政策的にも高等教育機関には「内部質保証体制の構築」が求められているが、質保証には3つの型がある。すなわち、(1)教育提供者が表明する質を確かに提供しているという意味での質保証、

(2)正当な教育プログラムとして成り立つための最低限の基準を満たすという意味での質保証、(3)より質の高い教育の実現を目的とする質の向上のための取組、の3つである。本研究は、研究代表者が認証評価機関に所属していたことから(2)を志向して実効力のある質保証システムの構築を狙ったが、現場レベルではこ,れら3つの質保証が区分されることなく遂行されており、どちらかと言えば(2)の最低限の質保証は法的な最低基準のクリアという程度にしか捉えられておらず、残念ながら注意すらほとんど払われていないことが明らかとなった。今後、(3)の質的向上を求める方向性からは、本研究で示したAPQNのモデルを(2)の最低基準として配慮しつつも、LMS等の遠隔高等教育で真っ先に取り入れられた新しいシステムを長所として捉え、教育の過程や効果が「見える」高等教育システムを構築していくことが質保証には必要となる。この流れは各種ポートフォリオの隆盛とも関連し、(3)の質的向上のための質保証を実現するために機能する。本研究で明らかにした3つの質保証の型と遠隔高等教育への適用について、大学等に広く提供していく予定である。
超高磁場MRIを用いたヒト脳の無侵襲高速高感度多次元スペクトロスコピー法の研究

ヒト脳内の代謝物を無侵襲に測定できる方法の開発を目指して、代謝物ピークの高分解能化が期待できる多次元スペクトロスコピー法の検討を行った。課題であった高感度化を達成できるISIS CT-PRESS法を提案、開発し、従来法と比較して1.7倍の感度でヒト脳内のグルタミン酸を検出できた。この方法を、代謝物濃度の計測が可能な方法へと発展させ、ヒト脳内の後頭・頭頂葉内の27mlの領域から測定時間24分でグルタミン酸の濃度計測が可能であることを実証した。グルタミン酸は、ヒト脳内の主要な興奮性の神経伝達物質であり、γ・アミノ酪酸は、主要な抑制性の神経伝達物質である。これらは、神経変性疾患や精神神経疾患との関連が指摘されており、例えばグルタミン酸はアルツハイマー病との関連が、そしてGABAは分裂病やてんかんとの関連が指摘されている。しかしながら、従来の手法ではこれらの代謝物を検出することは困難であった。これに対して、我々はこれまで4.7TMRI装置上でin vivo2Dスペクトロスコピー法である局所励起2次元Constant Time COSY(2D CT COSY)法を提案、開発し、この方法によってヒト脳内でこれらのピークが取得でき、定量化できることを示してきた。本研究では、この方式を発展させ、in vivo2Dスペクトロスコピー法の高感度化、高速化および網羅的、総合的定量化を目的とする。本年度は、この中で、in vivo2Dスペクトロスコピー法の高感度化を目的として研究を行った。具体的には、スピシエコー成分のデータ取得のため高感度化が期待できる2D CT PRESS法について検討した。この結果、これまでに報告されている方法に対して、データ収集法、後処理法について改良を施す必要があることがわかった。この改良法を開発し、脳代謝物模擬試薬を用いて実験を行い、グルタミン酸、γ-アミノ酪酸、グルタミンのピーク分解ができ、CT COSYスペクトル上のピークに対して2.24倍のSNRであることが確認できた。ヒト脳にても、上記ピーク分解が可能で、1.7倍の感度を得ることができた。グルタミン酸は、ヒト脳内の主要な興奮性の神経伝達物質であり、γ-アミノ酪酸は、主要な抑制性の神経伝達物質である。本研究では、我々がこれまで研究開発してきた定量的局所励起2次元Constant Time COSY(2D CT COSY)法を発展させ、in vivo 2Dスペクトロスコピー法の高感度化、高速化および網羅的、総合的定量化を行うことを目的とする。初年度である平成19年度は、スピンエコー成分のデータ取得のため高感度化が期待できる2D CT PRESS法の検討を行い、ヒト脳にてピーク分解が可能で高感度なスペクトルを取得することが可能となった。本年度は、この2D CT PRESS法の定量化方法について検討した。具体的には、定量化実現のための基底スペクトルを用いた2Dスペクトル解析プログラムの開発、内部水標準による濃度定量法の開発を行った。これ等に加えて、高感度化による時間短縮だけでなく、時間領域データの共有によって、一回のスキャンで複数のT2強調スペクトルを取得できる方法、すなわち高速定量方法を提案した。これ等の方法をPC上に開発し、基礎検討としてファントムデータによるT2計測の評価を行った。評価対象には、従来の1Dスペクトル法でもT2計測が可能なクレアチンピークを用い、提案法によってT2計測が可能であることが実証できた。次に、ヒト脳にて研究目的としている代謝物の一つであるグルタミン酸の濃度計測を行った。この結果、8mMと算出でき、これまで報告されている値と同等の値を得ることができた。本研究では、我々がこれまで研究開発してきた定量的局所励起2次元Constant Time COSY (2D CT COSY)法を発展させ、in vivo 2Dスペクトロスコピー法の高感度化、高速化および網羅的、総合的定量化を行うことを目的とする。

平成20年度は、時間領域データの共有再構成法による定量化方法を提案し、基本性能が実証できた。本年度は、この2D CT PRESS法による定量化方法を発展させて、多成分の網羅的な代謝物濃度計測を実現すべく、多成分解析プログラムの基本検討、開発を行った。具体的には、多成分の線形結合モデルを用いたスペクトル解析アルゴリズムを開発し、組み込んだ。基底データには、GAMMAによるシミュレーションデータを用いた。多成分シミュレーションデータによる動作確認後、グルタミン酸、γ-アミノ酪酸(GABA)、グルタミンの混合試薬溶液を用いて開発した解析プログラムの基本性能の評価を行った。次に、ボランティアデータの上記3成分系での解析を実施し、ボランティアデータにて代謝物濃度を定量化できることが確認できた。
多様化する学生の特性に応じた個への対応を重視した反転授業を展開するための指針開発

平成30年度(2018年度3年目)の実績について、本研究プロジェクト計画の大きな流れに沿ってその概要を報告する。反転授業で利用するコンテンツ開発環境に関しては、本研究プロジェクト1年目(平成28年度)を中心にその整理が行われ、その後の反転授業の試行から実践にかけてもその結果を適応し、そこで得た知見を学会等で発表してきた。本研究プロジェクトでの「できるだけ簡易な環境でのコンテンツ開発環境」という基本的な方針から、ノートPCに収録用ソフトを導入し、場所を選ばない環境でのコンテンツ開発を実践してきた。また、反転授業の実践自身についてもPCリテラシーの演習系授業、講義系授業等で実践を重ねてきた。その結果から反転授業の効果が確認できた面もあったものの、あくあでも教育手法の一つであり、コンテンツ開発のみでなく場面設定もも含めた適応検討が必要であることが明確となった。コンテンツ開発に関しては比較的容易にできる環境の提案ができたものの、やはり、授業担当者によってはハードルが高い状況もある。そのために、作成した教材コンテンツの共有を検討したが、著作権法の改定もあり、作成したコンテンツの著作権処理の対応に関して整理する必要性があるのではないかということとなった。また、ICT環境の進展により、ハード面だけなく、コンテンツ作成のソフト面でも新たなソフトも出てきている。それまでの成果を反映させながら実践を進めてきたが、新たな環境への対応も含め反転授業を広めていくことも併せて検討してきた。反転授業で使用するコンテンツ開発環境の整理はまとめることが出来き、講義系授業と実習系授業という類型での側面から実践を進めてきた。そこで整理された課題として、対面授業の展開に対する提案は検討されたものの、同じ講義系の授業であっても、基礎教養の修得・発展的考察を目的とした科目と知識獲得・定着を目的とした科目では、その実践結果は異なる傾向にあったことが確認でき、対面授業での授業展開に関する提案の実践については部分的な実施となっている。反転授業の今後の展開に関する課題も含め、関係する他の研究プロジェクト(「LTDおよび反転授業に着目したクリティカル・リーディング力育成プログラムの開発」代表者:関西国際大学上村和美)との合同研究会を開催し、それぞれの研究プロジェクトメンバーの発表を通しての意見交換を行った。さらに、反転授業を広めていくために教材コンテンツの共有を進めてることも検討していたが、コンテンツ共有もさることながら、平成31年度1月の著作権法改訂で非同期のオンライン上での視聴に関する著作権上の問題を整理する必要が生じてきた。また、本研究プロジェクトの成果公表に関して学会発表のみでなく、ホームページでの公表をするための準備は完了している。令和元年(2019年度)が最終年度となり、これまでの実践結果および事例調査を踏まえ、最終的に研究成果報告書としてまとめてていく。さらに、最終成果だけでなく、これまでの成果も含め、Web上で広く公開をしていく。また、非同期で公開する教材コンテンツの扱いについて、著作権法改訂に伴う権利処理についても整理していく必要があり、反転授業の方式がそぐわない授業があることも考えておく必要もある。なにより受講生の個への対応を確実なものにしていくためには、対面授業をファシリテートしていく教員の(反転授業対応の)授業運営スキルに関する検討の重要性が非常に高く、そのスキルがない状態で反転授業を展開すると逆効果となる場合もある。その点はアクティブラーニング分野の一つの要素となるが、反転授業という点からのスキルも求められる。(例えば、事前コンテンツを見てない授業生や事前コンテンツの内容が修得済の受講生の存在など)それらの点も今後、明確にしていく予定である。平成28年度は、補助事業期間の1年目ということで、(1)反転授業で利用するコンテンツ開発環境の検討、(2)現状での反転授業の動向調査による類型化、(3)実証的な試行の3つの主計画に関して以下の実施結果となっている。(1)反転授業で利用するコンテンツ開発環境の検討については、5種類の画面キャプチャーアプリとコンテンツ作成専用アプリを同一環境で複数回試行し、操作性やスマートデバイスで視聴させることを想定した動画データの容量、などから、現時点で最適と思われるアプリを採択した。採択したアプリによって作成された動画コンテンツの視聴は、比較的低スペックのマシンでの稼働も確認でき、また、コンテンツ作成の処理自身も同マシンで確認できた。(2)現状での反転授業の動向調査による類型化については、発表論文などの文献情報は若干タイムラグがあったため、Web上の比較的新しい実践報告を中心に情報を収集し、反転授業の展開を前提とした類型化を設定するための基本要件案を検討した。また、実践している大学のひとつ(山口大学)を訪問し、実践担当者と意見交換をした。そこでの知見を以降の本研究における実践的試行に反映させた。(3)実証的試行は、研究代表の山下が担当する講義科目で実践を継続的に行ってきた。その履歴データをもとに、反転授業としてのコンテンツの視聴と対面授業時のミニテストの成績の関係について分析し、その結果を日本教育情報学会第32回年会で発表を行った。さらに、その他のいくつかの授業においても試行計画の検討を進めてきた。教材コンテンツ開発環境の検討と反転授業の試行は、予定通りに進んでいるが、反転授業の類型化に関しては、その方針を若干見直す必要が出てきた。類型化については、当初、反転授業対象となる授業科目の属性から検討を進め、科目の分野や教育目的、講義、演習、実験などの授業の特性や形態、反転授業用のコンテンツ開発はもとより対面授業時のアクティブラーニングなどの授業手法に関する授業担当教員のスキル、等を類型化の要因と想定して議論してきた。

しかし、類型化の検討と並行して行ってき反転授業の試行結果から、まずは、受講生個々人への対応方策を明らかにしていかなければ、類型化を行ったとしても形式的な類型化となる可能性があると判断されたため、類型化に関する方針を見直す必要性が出てきた。平成29年度(2017年度2年目)の実績について、本研究プロジェクト計画の大きな流れに沿って次の2点について報告する。(1)反転授業で利用するコンテンツ開発環境の整理、1年目に収集した反転授業で使用するコンテンツ開発環境について一覧表として整理した。その中で、本研究プロジェクトでの「できるだけ簡易な環境でのコンテンツ開発環境」という基本的な方針から、ノートPCに収録用ソフトを導入し、場所を選ばない環境でのコンテンツ開発を実践してきた。(2)反転授業の試行および文献等の調査結果からの類型化とその課題の整理反転授業の実践結果から、大きく講義系授業と演習系授業の2つの分類で課題整理をした。また他大学等の事例報告から、実技・実験系の授業に関する情報収集も行った。反転授業の事前コンテンツ視聴において有効となるスマートデバイスの利用可能性に関しても調査研究を行い、IIAI International Congress on Advanced Applied Informatics 2017(9 - 13 July 2017)にて発表をした。実践結果からは、やはり、一般的に言われている反転授業の大きなポイントである対面授業の展開が最大の課題であることが明確となった。特に講義系授業に関して、対面授業時にレベル設定をしたワークや課題を実施する方式を提案し、日本教育情報学会第33回年会(2017.08.26-27)にて発表した。また、本プロジェクトで実施した反転授業に対する意識調査の結果を国際教育与信息交流研究会(2017.12:中国)で発表し、海外比較をするために会場大学の中国学生約100名の協力を得て、中国語に翻訳した同類の紙面調査を実施した。反転授業で使用するコンテンツ開発環境の整理はまとめることが出来た。(しかし、今後もICT技術は向上していくため、現状の環境整理がすぐに陳腐化していくことは十分に考えられる)反転授業の実践として、講義系授業と実習系授業という類型での側面から進めてきた。そこで整理された課題として、対面授業の展開に対する提案は検討されたものの、その提案を実践につなげるまでにはいたっていない。また、同じ講義系の授業であっても、基礎教養の修得・発展的考察を目的とした科目と知識獲得・定着を目的とした科目では、その実践結果は異なる傾向にあったことが確認できた。実習系授業での実践からは、各授業で目標としている実習スキルがすでに身についている受講生にとっては事前のコンテンツ視聴の効果が低くなってくる、という問題も確認できた。そのためにコンテンツの視聴/未視聴だけで受講生を判断的することが困難な状況であることも発生している。
カキ果実のヒト摂取時における機能特性の解明

本年度は、ヒトに対して飲酒(清酒半合)前のリンゴ果実およびアンポ柿(干し柿より水分濃度が多い)摂取が血液中のエタノール(EtOH)およびアセトアルデヒド(AcH)濃度に及ぼす影響を調べた。飲酒前30分にアンポ柿約200gを摂取し、清酒90mlを摂取した区とアンポ柿のかわりにリンゴ生果約200gを摂取した区および飲酒のみの対照区を設けた。3区とも10名の被験者を用い、各被験者がアンポ柿区、リンゴ区、対照区の被験者となるよう設計した。,飲酒0,1,2,3時間後に血液を採取し血中EtOH、AcH濃度をガスクロマトグラフで測定した。その結果、飲酒後2時間において血中AcH濃度はアンポ柿区、リンゴ区とも対照区(約12ppm)よりやや低い8ppm程度に抑えられた。また、血中EtOH濃度は、もっとも濃度め高い飲酒後1時間の濃度が、アンポ柿区で92ppm、リンゴ区で124ppm、対照区で203ppmとなり、アンポ柿摂取により、飲酒後1時間の血中エタノール濃度が何も食べない場合より半分以上減少し、アンポ柿の悪酔い防止効果が認められた。今後は、カキ果実の血中EtOH抑制が胃からのアルコール吸収阻害なのか、血液中での排斥によるものかを明らかにしたい。本年は、主として、脱渋したカキ果実の機能特性のひとつであるお酒の酔い覚まし、悪酔い防止に関するデーターを揃えることを中心とした試験設計を行なった。つまり、第一に、脱渋した渋ガキ果実と甘ガキ果実を食べた時に、胃の中でどの程度消化されて可溶性タンニンが溶出してくるかを確認した。胃酸を想定したpH2の酸性溶液中37°C1時間インキュベートした結果、脱渋した渋ガキでは、インキュベート前の2倍の可溶性タンニンが溶出したが、甘ガキではインキュベート前と変わらなかった。これは、渋ガキを脱渋してタンニンを不溶化することで甘くしたものは、胃の中で再度可溶化することを意味しており、血中へのタンニンの移行も甘ガキより多く、悪酔い防止効果は脱渋果で高いことが示唆された。第二に、実際にマウスを用いて脱渋したカキの果汁0.2mlを経口投与し、30分後アルコールを皮下注射(14μl/体重1g;体重60kgのヒトが清酒5合を飲んだことに相当する)して、マウスの酔いの状態を行動観察するとともに、その1時間後採血し、血中アルコール濃度およびアセトアルデヒド濃度をヘッドスペース法でガスクロマトグラフを用いて測定した。その結果、カキ果汁を投与した区ではアルコール(エチルアルコール)、アセトアルデヒドともに、投与しなかった対照区に比べて濃度が低く抑えられた。とくに、アセトアルデヒドは対照区の1/2に抑えられ、悪酔い防止に効果がある可能性が示唆された。島根県産業技術センターなどの調査で、カキ'西条'果実および葉は抗酸化性、抗アレルギー活性などの高い機能性が確認されている。一方、本プロジェクトの2年間の調査で、単量体カテキン類について、カキ'西条'果実ではカテキンが生育初期に多く、'生育期間を通じてエピカテキンが多かった。葉の主要なカテキン類はカテキンであり、次に多いのはエピガロカテキンであった。カキ'西条'の葉では新鮮重あたりの可溶性総ポリフェノール含量が緑茶よりも多いことがわかった。しかし、緑茶の機能性の主要因である単量体カテキン類は、カキの場合、果実・葉とも少なく、可溶性総ポリフェノールに対してそれぞれ、0.10.2%および12%程度しか含まれなかった。緑茶に多く含まれ機能性が高いと言われるEGCGも微量しか検出されなかった,したがって、カキの高い機能性は単量体カテキン類が重合した高分子ポリフェノールによっている可能性が示唆された。今後単量体だけではなく、ポリマー、オリゴマーの組成および機能性も検討する必要があると考えられる。本年度は、マウスではなく実際にヒトを使って、カキ'西条'果実の飲酒前摂取が悪酔い防止に効果があるかどうかを検討した。カキ果実200g摂取により、10名の被験者のうち、3名は飲酒による血中のアセトアルデヒド濃度をほとんど0近くに、エタノール濃度を半分程度に抑制し、別の3名はエタノール濃度を半分程度に抑制した。これらの結果は昨年度のマウスを用いた結果とほぼ同じ傾向であった。同じ被験者でリンゴ果実およびアンポ柿(干し柿より水分含量が高い)摂取時の血液も採取しているため、その効果も検討する予定である。

また、血中EtOH濃度は、もっとも濃度め高い飲酒後1時間の濃度が、アンポ柿区で92ppm、リンゴ区で124ppm、対照区で203ppmとなり、アンポ柿摂取により、飲酒後1時間の血中エタノール濃度が何も食べない場合より半分以上減少し、アンポ柿の悪酔い防止効果が認められた。今後は、カキ果実の血中EtOH抑制が胃からのアルコール吸収阻害なのか、血液中での排斥によるものかを明らかにしたい。
亜鉛輸送体とERp44による初期分泌経路タンパク質品質管理機構の解明

亜鉛は必須微量元素であり、その欠乏は皮膚炎や神経疾患などをはじめとした亜鉛欠乏症を引き起こす。我々は、分泌経路シャペロンタンパク質のERp44が亜鉛イオンと結合し、その活性が亢進することを見出してきた。本研究では、細胞中の亜鉛恒常性維持に必須の亜鉛輸送体に着目し、ERp44タンパク質制御機構の解析や、細胞内亜鉛イオン濃度測定などを行い、分泌経路内腔における亜鉛イオンの働きをさらに詳細に解明する。
概念形成への実験技能の影響について

1.オームの法則の導入段階における概念形成について中学校理科の電気単元において,生徒の表現活動を概念変容のてだてとする試みを行った。次のような工夫をした。(1)異なった規格の豆電球を利用した教材の工夫をした。(2)生徒が各自の思考に用いる心的モデルの表現方法として描画法を用いた。(3)「例え」を使っての説明を奨励した。この過程で生徒が多様な心的モデルを表出し,情報交換を行いながら思考を深めていく過程がみられた。2.オームの法則の適用段階における概念形成について学生実験の中で,簡単な実験を実施しながら調査・分析した。(1)電圧計の作製とその構造について1mA計に3kΩの抵抗を接続した3V計を作製した。電圧計の原理を理解するとともに,市販の電圧計の内部抵抗と使用範囲について取り扱った。その上で,電気抵抗の合成法則の検証を行った。高校で物理を履修した学生が少なくなり,このような段階の取り扱いが必要になっていることがわかった。(2)アルミニウム箔の電気抵抗の形状依存の実験料理用アルミ箔の形状依存に関する実験式の誘導を行った。この実験により,短時間に,電気抵抗の形状依存に関する規則性の誘導が可能である。抵抗率概念,グラフ,誤差,等についてもかなり高度な考察が可能である。本年度の研究では,実験機器の作製・整備,及び平成7年度の調査・研究のための予備的な実験,及び調査・研究を行った。1.大学初等物理実験における実験技能と概念形成についてアルミニウム箔の電気抵抗の形状依存の実験のための,電圧計(10mV計),電流計(50mA計)等の補充・整備を行った。理科専攻の物理学基礎実験,及び小学課程の教科専門(理科)において予備調査を実施。最小目盛りの1/10の読みの重要さについて,実験過程での説明が有効であることが確認できた。2.中学生の電圧概念,電気抵抗概念の形成について電気を流そうとする働きの大小を,直列に接続する乾電池の個数と結びつけて考えることの可能性について調査・実験した。電池の個数と電流の強さとの関係は導くことが可能であるが,生徒による電圧概念の発見は困難であった。3.小学生の電流認識について簡単な直流回路において,簡易検流計,モーターを用いることにより,電流認識が,どのように変化するかについて調査した。豆電球と比べ簡易検流計,モーターは,中が完全にブラックボックスであるため,これらの用い方と,導入の方法について,再検討することが必要になった。
PC上での学習履歴の網羅的な記録によるPFLとインフォーマル学習に関する研究

人の学びの多くの部分がインフォーマル学習として為されることが分かってきたが,その実態は現実の文脈で十分に分析されていなかった.本研究では,プログラミング教育の場面で,学習者のコンピュータ上での活動を網羅的に記録し,視覚化して多面的な分析が可能な履歴データベースを構築し,フォーマルな学習とインフォーマルな学習との関連について分析を行った.現実の半年間の学習者の活動を研究者が解釈することにより,学習者はフォーマルな学習の中であっても能動的にインフォーマルな学びを行うことが示唆された.また,履歴を用いて授業を準リアルタイムで診断することや,学習者が自身の学習を点検することへの応用可能性が示唆された.本研究の目的は,パーソナルコンピュータ上での知的活動の網羅的な履歴から,インフォーマル学習の過程を同定し,学校での授業以外の場面での人の学びの実態を明らかにすることである.本年度は(1)授業以外の場面での学習過程の参与観察と調査,(2)プログラミングをはじめとするコンピュータ上での知的活動の網羅的な履歴の記録システムの開発を行った.(1)授業以外の場面での学習過程の参与観察と調査では,大学のプログラミングの必修授業の受講者が授業時間以外にどの程度学習環境を利用するのか,授業を実施している教室を授業時間以外にも開放し,授業中と同じ環境が利用できるようにした上で事例を収集した.(2)プログラミングをはじめとするコンピュータ上での知的活動の網羅的な履歴の記録システムの開発では,ユーザがコンピュータを利用する際の操作と視覚的な記録をOS内部の情報と連携させて収集するシステムを試作した.キー操作やポインティングデバイスの操作,画面の画像データ,実行中のアプリケーションのリストなどの情報を統合的に記録し,それらを分析可能とするシステムである.このシステムを用いて,プログラミングの学習に関する学習者の学習過程を授業中も授業時間以外も一貫して記録・蓄積することが可能になった.試作したシステムを実際の授業に導入し,記録を収集して学習過程の概要を分析した.本研究の目的は,パーソナルコンピュータ上での知的活動の網羅的な履歴から,インフォーマル学習の過程を同定し,学校での授業以外の場面での人の学びの実態を明らかにすることである.本年度はこれまでに開発してきたシステムに基づき,(1)網羅的な履歴のインタラクティブな分析システムの構築,(2)フォーマルな学習としての授業とインフォーマル学習との接続についての分析を行った.(1)では,ビッグデータ解析等にも用いられるオープンソースソフトウェアを基板として利用し,学習者の網羅的な履歴を検索・視覚化することのできるシステムを構築した.学習者がどのような活動を行ったのか,そのパターンを視覚的に分析することが可能になり,分析者の気づきを柔軟に確かめることが可能になった.(2)では,実際に授業と大学内での授業外の活動とを統一的に記録・調査を行った.半年間の必修のプログラミングの授業の履修者5名について,授業実施教室での授業時間外の活動も含めた網羅的な記録を(1)のシステムを用いて分析した.授業外に1-2時間単位で行われる活動を取り出した.その内容は授業と関連したプログラミングの学習であるが授業で出題される課題そのものではなく,学習者が自分なりに多様な学習資源を利用していることが網羅的な履歴に含まれる画面イメージ等から確認できた.授業で扱うデータを持ち出したことも確認できた.昨年度までの成果とあわせて,学習者がフォーマルな学習を自宅等に広げている可能性が示唆された.さらに授業中の活動を視覚化した結果,成績不振につながる活動パターンが示されており,網羅的な履歴を活用することで,インフォーマルな学習を含む学習者の一連の学習活動の評価への有用性が示唆された.人の学びの多くの部分がインフォーマル学習として為されることが分かってきたが,その実態は現実の文脈で十分に分析されていなかった.本研究では,プログラミング教育の場面で,学習者のコンピュータ上での活動を網羅的に記録し,視覚化して多面的な分析が可能な履歴データベースを構築し,フォーマルな学習とインフォーマルな学習との関連について分析を行った.現実の半年間の学習者の活動を研究者が解釈することにより,学習者はフォーマルな学習の中であっても能動的にインフォーマルな学びを行うことが示唆された.また,履歴を用いて授業を準リアルタイムで診断することや,学習者が自身の学習を点検することへの応用可能性が示唆された.本課題は,コンピュータ上の知的活動の履歴から,学校での授業だけにとどまらない人の学びの実態を明らかにしようとしている.そのために活動履歴を蓄積するシステムの試作と検討の実施を計画しており,本年度の研究を通じて,現実の場面での利用に耐える完成度のシステムを構築することができた.とくに100人規模の必修授業にシステムを持ち込んだ場合でも,授業を妨げることなく学生の活動を収集可能であることが確かめられた.このため,実験協力者の数を大きく増やしても,インフォーマルな学習過程の分析に活用できることが期待できる.分析システムの試作についても,活動の概要について,学生がコンピュータをどのように利用しているのかインタラクティブに分析できることが確かめられた.授業外のラーニングコモンズの利用事例の分析も進めており,有用な事例を収集・分析して,授業と授業外での学習者の活動を部分的に明らかにしつつある.授業と直接関係しない活動であっても学習に関する態度の変化を示す事例もあり,多様な学びが発生していることが示唆されている.こうした知見をもとに記録・分析システムのさらなる改良を検討しており,目標にむけておおむね順調に進展している.教育工学2015年度は,ほぼ当初計画通り

(1)記録システムの継続的改良,(2)分析用アプリケーションの改修,を実施し,授業外の学習者の活動をこれまでにない粒度で明らかにしたい.そのために,昨年度に試作した分析システムの知見やラーニングコモンズでの調査によって得られた知見を活用する.具体的には,活動履歴をインタラクティブにタグやアノテーションを付与し整理する機能,また画面イメージのOCRと連携した全文検索機能などの機能を実現する.また同時に,昨年度までに実現した記録システムについても,高速化や軽量化などを実施しつつ,さらに多くの情報を収集するよう改良し完成度を向上させる.こうした機能を実現することで,学習者ひとりひとりの学習の過程を多面的に分析可能にし,学習過程の全体像を明らかにすることを目指す.特にプログラミングの授業を対象として,授業とそれ以外の場面で活動の内容と学習者が実際に学習した内容との相関について分析することを検討している.そのために引き続き学内の授業担当教員と密接に連携をとり,授業・授業外ともに,複数の学習者の十分な履歴の蓄積を試みる.当初計画よりも若干安価に物品を調達できたために生じた.物品費として計上する.