hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高次元ゲージ理論に基づく素粒子理論の構築

標準理論のヒッグス(Higgs)粒子にまつわる問題点を解決する魅力的な可能性の候補が高次元ゲージ理論、特に、ゲージヒッグス統一機構である。本研究では、高次元ゲージ理論のダイナミクスを摂動、非摂動的な観点から明らかにした。特に、有限温度相転移に関して、予想しなかった新しい結果、高温でのゲージ対称性の破れ、を得ることができた。また、格子化された時空上で高次元ゲージ理論を定義して、非摂動的な手法を用いて研究した。その結果、理論に新しい対称性(串刺し対称性)が存在することを発見し、その対称性は、低エネルギー有効作用の構築、数値シミュレーションに重要な役割を果たすことがわかった。更には、ゲージヒッグス統一機構の大統一理論への応用も議論した。標準理論を越える物理として有望なアイデアとして、高次元ゲージ理論、中でも、ゲージヒッグス統一機構が注目を集めています。電弱ゲージ対称性の破れがこの機構に基づいて起こる場合、その宇宙論への応用も視野に入れた研究は大変重要です。ゲージヒッグス統一機構の有限温度の下での振る舞いを研究して、実現されるゲージ対称性、相転移の次数を研究しました。我々の研究で分かった新しいことは、高温極限で、ゲージ対称性が回復しない場合や低エネルギーでの対称性よりさらに対称性が小さくなる場合があることを発見したことです。これは、通常のヒッグス機構では全く見られなかった性質であり、ゲージヒッグス統一機構が持つ著しい特徴と言えます。さらに、我々の研究で、相転移の次数が1次であることも判明しました。よって、宇宙のバリオン数生成にも、この機構を応用できる可能性を秘めていることが分わかりました。ゲージヒッグス統一機構のダイナミクスの研究は、電弱ゲージ対称性の破れをこの機構で説明するためには重要な研究です。特に、非摂動的な研究は、この機構が持つとされる有限のヒッグス質量の証明に関して大変重要です。我々はオービフォルド上のSU(2)格子ゲージ理論を構成し、物理量であるZ_2ポリヤコフループを定義して、その期待値を数値シミュレーションにより求めました。この結果から、オービフォルド上の格子ゲージ理論に特有の大域的対称性が存在することを発見しました。我々はそれを、「スティック対称性」と名付け、この対称性が低エネルギー有効理論を決める際に有効な指針になることを示しました。高次元ゲージ理論は、標準理論を超える物理として大変有望なアイデアです。中でもゲージヒッグス統一機構は、ゲージ階層性問題に対して有望な解決策を与え、かつ、比較的軽いヒッグスを予言することから、現在進中のLHC実験とも関係して、特に、注目されています。この機構は、有限なヒッグス質量を与えることが示唆されており、このことを理論的に、とりわけ、非摂動的に検証することは、この機構にとって本質的な問題です。格子化された場の量子理論は非摂動的な研究には欠かせない手法であることが知られています。我々は5次元のオービフォルド化されたSU(2)ゲージ理論を格子化して、理論の非摂動的な側面の研究を行いました。昨年度に発表された我々の論文で議論された「スティック対称性」を用いて、理論の相構造を明らかにする研究を進めました。部分的に得られた成果は共同研究者である研究分担者の宗博人(愛媛大学・理工学部)氏により、国際的に著名な会議(Lattice'10)で発表されました(2010年6月)。我々は、また、ゲージヒッグス統一機構のアイデアを大統一理論(GUT)の中で実現できる理論の構築を試みました。その際、弦理論でしばしば用いられる、「対角的埋め込み」の手法を用いて、最も簡単な模型を構築することに成功しました。これによって、GUTのゲージ対称性の破れのパターンを力学的に実現する模型を手に入れたことになります。この論文は、査読付き学術論文に投稿中です。得られた模型の現象論的な側面の研究、および、「対角的埋め込み」の手法を用いない模型構築の可能性を探る予定です。標準理論を超える物理として有望視されている高次元ゲージ理論に基づいた素粒子理論を構築することを目指して、ゲージヒッグス統一機構が持つとされる豊富なダイナミクスを明らかにする研究を行いました。この機構では、ウイルソンライン位相を通じて、輻射補正の効果により起こるゲージ対称性の破れが本質的に重要な役割を担っています。したがって、ゲージ対称性の破れ、特にその破れのパターンが何に依存して決まるのか、時空の構造がその破れのパターンにどのような影響を与えるのかを明らかにすることが重要です。

さらに、現在進行中の大型加速器実験(LHC実験)で探索が行われているヒッグス粒子とも関連して、ゲージヒッグス統一機構が予言するヒッグス粒子の性質を明らかにすることも重要です。我々は、余剰次元方向の物質場の運動項が高階微分を含む場合のゲージ理論(リフシッツ型ゲージ理論)において、ゲージヒッグス統一機構を研究しました。高階微分を含む場合の有効ポテンシャルを求めるための数学的手法の開発、整備を行い、その結果、高階微分はゲージ対称性の破れのパターンを劇的に変える効果があることを見いだしました。それと同時に、ヒッグス粒子を重くする効果もあることがわかり、一般的に軽いヒッグス予言するこの機構の弱点を克服できることもわかりました。また、相転移の次数が一次相転移であることもわかり、宇宙のバリオン数生成の可能性も指摘しました。また、我々は、ゲージヒッグス統一機構のアイデアを大統一理論の枠内で、カイラルフェルミオンと矛盾なく、実現可能な模型の構築を研究しました。弦理論で用いられる「対角的埋め込み」と呼ばれる手法が、ゲージヒッグス統一機構にも適用可能であることがわかり、ミニマルな模型を構築することに成功しました。今後は、対角的埋め込みの手法を用いずに、ゲージ群の拡大、余剰次元の形状の変形などから、さらに模型構築の枠組みを広げ、新しい大統一理論の構築を目指したいと思います。
「戦後らしさ」とその形成の相関社会科学的研究

「戦後らしさ」を研究する前提として、「戦後」そのもの定位をすべきという問題意識に基づき、「戦後」の概念規定を行った。クラウセヴィッツの「戦争は他の手段をもってする政治の継続(延長)である」を借用して、戦前の戦争と戦後の平和との間には非連続性よりも連続性が卓越するという見解に基づきつつも、なお戦後的主体性という概念の有意味性につき議論し、一同のなかで理解を深めた。さらに、戦後論を村上泰亮らの著作を論評する形で簡単なサーベイした。その結果、広く行われているウォルフレンらの戦後日本政治経済体制批判を、むしる正面から受けとめることの必要性を確認した。また「日本史としての戦後史」に理念的に連なる日本史の5場面を通史的にあげ、戦後を記述するキーワード(平和、恋愛、金銭、数量、国際依存)の解説を行い、今後の統計分析の基礎概念とした。さらに、社会の変化と人間の関係につき「運命」のとらえ方の類型を文学作品の分析を通して抽出し、その分析上の有効性につき検討した。また、実証分析の方法およびそのケース・スタディーとして、戦後社会経済史の中で、長らく経済成長の牽引役であった大衆消費、なかんずく自動車産業の今時の生産・輸出の低迷とその影響を産業連関表により分析し、今後の実証分析の端緒とした(3月刊)。その中で、戦後の農地改革と自作農設置が農村に莫大な購買力を生みだしたことに触れ、今後分析すべき一つの分野を提示した。
沈船からの油流出による環境危険度評価に関する研究

油流出に関する従来の研究は主に海上の油を対象としてきた。しかし、世界中の海域には海難事故により沈没した船舶が多数存在し、その多くが燃料や貨物として油や有害液体物質を積載したまま海底に沈んでいる。本研究は以下の3つのテーマから構成されており、沈没船の海洋環境へ与えるリスクを沈船毎に格付けするために要する基盤的技術を研究した。1.流出油拡散解析モデル従来考慮されてきた海面上の流れだけでなく、対象海域全体の3次元的な流れの構造が再現できるモデルを採用し、乱流モデルを導入して、従来、海域毎に経験的、外性的に与えられていた拡散係数を自動的に計算するモデルを研究した。さらに、流出油の拡散解析ではランダムウォーク法と海中における油の上昇速度に関する推定法を組み合わせたモデルを研究・構築した。これらのモデルを用いて、東京湾内に設定した仮想的な沈船から流出する油の拡散解析を試行した。2.流出率推定モデル水没したタンクからの油流出に関する実験を行い、潮流などの海流の影響を考慮した流出率(流量)推定モデルを構築した。3.流出油の環境リスク評価流出油の環境リスク評価では、「毒性モデルを用いた養殖生物への影響評価」および「ESI Map(脆弱沿岸海域図)を用いた海底小動物への影響評価」の枠組みを構築し、実際に瀬戸内海に沈む2隻の沈船の評価、比較解析を実施した。さらに、リスク評価や上記拡散モデルなどに資することを目的として、日本近海の沈船データを収集し、GIS(地理情報システム)上にデータベースとして構築した。海底から流出する油の挙動を、油滴径分布と上昇速度の関連を考慮して模擬する計算モデルを構築した。また、毒性モデルを用いた養殖生物への影響評価およびESI Map(脆弱沿岸海域図)を用いた海底小動物への影響評価を実施した。さらに、既存の油流出に対応した環境影響評価ツールであるNRDAM(National Resource Damage Assessment Model)の調査を行った。本年度開発した海底流出油の拡散挙動モデルは、来年度予定している流出速度に関する実験から得られる流出速度推定モデル、および、海底に発達する境界層の影響を考慮した潮流予測モデルと組み合わせることにより、拡散解析コードを完成させる。また、今回開発したESI Map(脆弱沿岸海域図)を用いた海底小動物への影響モデルと毒性モデルを利用する養殖生物への影響評価の二つのリスク評価手法は、荒削りではあるが異なる種のリスクを同時に見積もれ、これによりリスクの比較といった操作が可能となった。これは、今後の油流出に関する環境影響リスク解析の礎となる。当初予定していた年度計画の内容を越え、分散剤散布やオイルフェンス展長などの油流出防除に関連する事項についても海上災害防止センター、海上保安庁などを訪問して調査を行った。さらに、毒性モデルや海洋拡散モデルについても専門家と会合し、学術的観点から価値ある成果を目指して、意見交換を行った。以下に、今年度の実施概要を作業項目別に分けて記述する。・拡散解析モデル三次元潮流解析コードを、浅水方程式を支配方程式として多層モデルで作製した。さらに、本モデルに乱流モデルを組み入れることで、海域毎に経験的に導出してきた拡散係数を潮流の流れ場の情報を用いて自動的に算出する改良を行った。流出油の拡散現象に対してはランダムウォーク法を用いて模擬し、昨年度構築した、海底から流出した油の上昇、拡散過程を模擬する計算モデルと結合させ、沈船からの流出油の挙動を流出起源から沿岸への漂着まで、一貫して行える拡散解析システムを構築した。得られたモデルは次項目に示す今回新たに構築した油流出率推定モデルと組み合わせて、東京湾に仮想的に設定した沈船に対して適用し、流出油の影響を受ける海域の特定など、定量的な評価が可能であることを示した。・油流出率推定モデル港湾空港技術研究所の油回収実海域再現水槽を利用し、重油を用いて油流出実験を行った。実験では、油タンク模型に封入された重油を海流下において放出させ、油の粘度、比重、破口径、海流速度をパラメータに、その流出率(流量)を観測した。

この実験で得られたデータを分析し、海流の影響を考慮した流出率算定モデルを構築した。・流出油の環境リスク評価独自に沈船マップを作製し、環境脆弱性指標、漁業影響情報図(水産庁・漁場油濁被害救済基金)、漁場環境評価メッシュ図と併せて、GIS(地理情報システム)に統合システムを構築するとともに、日本近海における沈船に関するデータを収集してデータベースとして整備した。
一方向凝固超合金の真空中における下限界近傍高温疲労き裂進展特性と破面の定量評価

一方向凝固Ni基超合金を用いて,真空中および大気中環境下における下限界近傍高温疲労き裂進展試験を行った.K_<max>上昇により,「見かけの下限界」挙動が発生し,それ以下のき裂進展挙動には,温度,荷重周波数,および荷重波形依存性を持つことが解った.試験後の破面の観察をAFMを用いて行った.観察された高温疲労破面に対して,フラクタル次元に基づく破面の定量的評価を行い,真空中では,K_<max>が大きくなるにつれフラクタル次元も大きくなることが解った.一方向凝固Ni基超合金を用いて,真空中および大気中環境下における下限界近傍高温疲労き裂進展試験を行った.K_<max>上昇により,「見かけの下限界」挙動が発生し,それ以下のき裂進展挙動には,温度,荷重周波数,および荷重波形依存性を持つことが解った.試験後の破面の観察をAFMを用いて行った.観察された高温疲労破面に対して,フラクタル次元に基づく破面の定量的評価を行い,真空中では,K_<max>が大きくなるにつれフラクタル次元も大きくなることが解った.荷重履歴の影響が小さいK_<max>一定ΔK漸減試験を,主にニッケル基一方向凝固超合金(DS材),に対して行い,真空中および大気中下限界近傍での高温疲労き裂伝ぱ挙動を検討した.以下に,それらについての結果を示す.(1)DS材の粒界は,ほぼ長手方向(試験片荷重方向)に揃っており,また,ひとつの結晶の幅は,0.5(mm)から3(mm)程度にもなっていることがわかった.結晶の長手方向の長さは非常に大きいため,本観察に用いたデジタルマイクロスコープでは測定できなかった.一方,普通鋳造超合金(CC材)は,通常の金属と同様な多結晶構造をしており,その結晶粒径には0.1(mm)程度の大きさのものから1(mm)程度のものまで幅広い分布が認められた.(2)DS材に対し真空中および大気中において,K_<max>一定ΔK漸減試験を行い「見かけの下限界値」ΔK_<th>の比較を行った.その結果,「見かけの下限界」挙動には温度依存性が存在し,酸化膜が影響を与えることが示唆された.また,真空中では大気中の進展挙動とは異なり,「見かけの下限界」値が850°C近傍でピークを持つことが解った.(3)DS材大気中900°Cにおいて,荷重周波数を30(Hz)から3(Hz)に変更させた場合,き裂進展速度da/dNが約10倍に増加した.また荷重周波数を30(Hz)から3(Hz)に変更した場合,き裂進展速度da/dNは約10分の1に減少した.すなわち,本材料の高温疲労き裂進展速度da/dNに関しては,荷重周波数依存性が存在することが解った.(4)AFMの破面形状の高さデータに立方B.C.法を適用することにより,850°C真空中高温疲労き裂進展試験を行った後のDS材試験片に対し,フラクタル解析を適用した.その対象領域は,安定き裂進展領域内の6箇所とした.K_<max>が増加するにつれ,フラクタル次数は,ほぼ直線的に増加していくことが解った.昨年度の研究成果に鑑み,本年度(平成21年度)は「見かけの」下限界値以下のΔK領域内における真空中及び大気中でのNi基超合金DS材に及ぼす荷重周波数依存性の解明に全力を傾けた,そのため,破面観察は一部しか行えなかった.また,CC材に対する実験は行うことができなかったが,それらにも余る良い結果を得ることができた.以下に,この成果の概略を示す.この成果は機械学会関西支部第85期総会で発表する.(1)大気中および真空中800°C,850°C及び900°CにおいてK<max>一定ΔK漸減試験を行った.「見かけの」下限界値以下のΔK領域内において荷重周波数を30→3→30Hzと変化させることにより,き裂進展挙動の周波数依存性を調べる実験を行った.その結果,大気中800°C,850°C及び900°Cにおいては,き裂進展挙動に周波数依存性が認めら,その結果として時間依存型き裂進展挙動が支配的であることが解った.一方,真空中800°C及び850°Cにおいては明瞭な周波数依存性は認められず,その挙動は繰り返し数依存型のき裂進展が支配的であることが解った.また,真空中900°Cにおいては,周波数依存性が認められた.これは,クリープの影響の程度の差が,周波数依存性の差に影響を与えたものと考えられる.これらの新たに得られた知見は,き裂進展挙動の解明に役立つものと考えられる.(2)大気中850°Cでの実験後の試験片破面に対して,走査型電子顕微鏡による観察を行った.その結果,異なる荷重周波数間で,破面の着色に濃淡差が認められた.さらに詳細に観察すると,酸化物と思われる斑点状の物質が多数認められ,それらの分布密度は,荷重周波数によって異なるという興味深い新たな知見が得られた.当試験において,周波数依存性が認められたことから,1サイクル中にき裂先端に生成される酸化膜等の量が,き裂進展挙動に影響を与える可能性が示唆された.本年度は研究の最終年度であったため総括することに全力を挙げるとともに,昨年度の荷重周波数依存性の研究を展開するべく,荷重波形依存性の研究に重点をおいた.

さらに,昨年度行えなかった通常凝固Ni基超合金CC材に対する実験も行い新しい知見を得ることができた.この成果は機械学会関西支部第86期総会で発表した.以下に成果の概略を示す(1)一方向凝固Ni基超合金DS材に対する大気中850°C及び900°CK_<max>一定ΔK漸減試験において,C-P波形(上鋸)及びP-C波形(下鋸)の最初の「見かけの」下限界(Proc.1)に達するのはC-P波形が早かった.一方真空中では,Proc.1においてP-C波形が早く下限界に達した.大気中でC-P波形の方が早く下限界に達したことに対しては,酸化膜の影響が大きいと考えられる.C-P波形はP-C波形と比較した場合,酸化膜の形成が容易となる波形となっているためと考えられ、いずれの環境下においても荷重波形依存性が認められるという新しく興味深い結果を得た(2) DS材大気中850°Cにおいて,デジタル顕微鏡による破面観察の結果,破面に認められた酸化物の色の差から,C-P波形及びP-C波形試験では酸化物の生成過程が異なっていることが考えられた.真空中試験片破面に対して電解研磨後にエッチングを行い観察した結果,いずれの温度においてもP-C波形のみ,すべり線が認められ,従ってC-P波形よりもP-C波形のほうがすべり変形が容易であると考えられる(3) CC材の荷重周波数依存性に対する大気中850°C及び900°CのK_<max>一定ΔK漸減試験において,K_<max>=20,22,及び24MPa・m^<1/2>におけるき裂進展挙動には荷重繰返し速度依存性が認められ,その結果両温度とも時間依存型き裂進展挙動が支配的であり,殊に900°Cの場合に,より時間依存型き裂進展に強く支配されることが解った
手書き認識で「紙と鉛筆」授業の良さを実現する英語Ｅラーニングシステムの開発と実践

コンピューターを使ったEラーニングにおいて、従来のキーボードに代わる新しい手段として手書き認識の機能を利用することの可能性を探るため、これを応用したEラーニングシステムをプロトタイプ化し、ハードウェア、ソフトウェアの両面からその特徴を明らかにした。この結果、Eラーニングにおける文字入力に手書き認識機能を利用することは、特にキーボードに未習熟の学習者にとって大きなメリットがあることがわかった。ただし、その入力効率は手書き入力のインターフェイスによっても差があり、OS標準の機能だけでは十分にその利点が生かされないが、手書きに特化した教材を開発することでそれが補えることもわかった。本研究は、コンピューターに標準装備された手書き認識機能を利用して、「手で書く」ことを学習課題に取り入れた新しいEラーニングによる英語学習環境を構築し、これを利用した英語授業を継続的に行うことによって、その効果を実証することを目的とする。本研究では、これまで申請者が独自に開発して授業に利用してきた英語Eラーニングシステムに、手書きによる新たなインプットモーダルを加えることにより、これまでの欠点を補ってより高い学習効果を上げる語学Eラーニングシステムのモデルを完成することをめざす。なお本研究は、申請者がH2123年度科研費(挑戦的萌芽研究)を受けて行なった研究の成果に基づき、これを継続・発展させるものである。初年度の実績としては、手書き機能を実装したEラーニングシステムのプロトタイプを作成し、これを利用した場合の学習者の学習行動の分析を行った。学習内容は英語の単語入力で、これを従来型のキーボード入力で行う場合、、手書き用のペンタブレットを利用する場合、およびタブレット端末を利用した場合の入力効率を計測した。この結果、すでにキーボード入力に熟達した学習者の場合はキーボードによる入力が圧倒的に効率が高いが、そうでない学習者においてはタブレット端末による手書きの効率がよいことがわかった。2年目の実績としては、前年度に作成した手書き機能を実装したEラーニングシステムのプロトタイプをもとに、授業実践において利用可能な仕様を固めるため、WindowsタブレットPCを使った語彙学習教材を作成し、授業での利用を開始した。授業ではキーボードによる入力と手書き認識による入力のいずれの入力方法を用いてもよいことにしたため、高専生の特徴としてすでにキーボードに慣れている学生が多く、学年が高くなるほどキーボード入力を選ぶことが多かった。学生に対するアンケート調査では、手書き入力の良さを認める意見があった一方、キーボードがないことによるタブレットPCの使い勝手の悪さを指摘する意見が見られた。これを解決するため、手書き認識を使いやすくするためのハード・ソフト両面からの改良が必要であることが明らかになった。本校が「大学教育再生加速プログラム(AP)」に採択されたことに絡み、学校全体のシステム構築との調整を図ったため、本研究で開発するシステムの授業への導入時期が遅れることとなった。本研究は、コンピューターを使った学習(Eラーニング)を行う際に、従来の文字入力方式である「キーボード」に代わる新しい手段として「手書き認識」の機能を利用することの可能性およびその特徴を明らかにすることを目的とすると同時に、この「手で書く」ことを学習課題に取り入れた新しいEラーニングによる英語学習環境を構築し、これを利用した英語授業を継続的に行うことによって、その効果を実証することを目的とする。まず最初に、手書き機能を実装したEラーニングシステムのプロトタイプを作成し、これを利用した場合の学習者の学習行動の分析を行った。学習内容は英語の単語入力で、これを従来型のキーボード入力で行う場合、手書き用のペンタブレットを利用する場合、およびタブレット端末を利用した場合の入力効率を計測した。次に、この手書き機能を実装したEラーニングシステムを授業実践においても利用するため、WindowsタブレットPCを使った語彙学習教材を作成し、授業での利用を開始したが、高専生の特徴としてすでにキーボードに慣れている学生が多く、学年が高くなるほどキーボード入力を選ぶことが多かった。そこで、OS標準の手書き認識機能を使わず、WEBブラウザ上に直接手書きができるインターフェイスを開発し、これを実装した語彙学習システムを開発した。これにより、文字入力の効率は特にキーボード未習熟者において大きく向上した。

ただし、その入力効率は手書き入力のインターフェイスによっても差があり、OS標準の機能だけでは十分にその利点が生かされないが、手書きに特化した教材を開発することでそれが補えることもわかった。本校が「大学教育再生加速プログラム(AP)」に採択されたことにより、一般教室にタブレット端末を導入する計画が示され、本研究で構築するシステムと重複する可能性があったため、本研究費でのシステム構築を待った。結果として、一部はAPによるタブレット端末が利用可能であるものの、これと重複しない形で本研究に最適化したシステムを構築すべきであるとの結論に至り、次年度にこれを実施することとした。これまでの研究で、手書き認識機能を利用したEラーニング教材はキーボード入力に習熟していない学習者にとって有効であることが明らかになっている。これを最大限生かすため、本研究で開発したシステムを、入学して間もない1年生の授業において実践し、その有効性を検証する。英語教育タブレット端末による手書き入力は、特にキーボード入力に習熟していない学習者にとって有効であることが分かったので、まだ本校に入学してまもない新入生を対象としてさらなる効果測定のための実験を行う。同時に、これら学習者のために、手書き入力に最適化したユーザーインターフェイスを持つ英語Eラーニング教材を開発する。勤務校において本研究に必要な物品と同様の備品(タブレット端末)が導入されたことにより、これを利用して本研究のための授業実践システム構築が可能になったため。勤務校において本研究に必要な物品と同様の備品(タブレット端末)が導入される計画があったため、本研究費による購入数を当初の予定より減らし、実験環境構築に必要最小限の台数の購入としたため。当初の予定では、ソフトウェア開発はすべて研究者自身が行うことにしていたが、予算に余裕ができたことで、システムを高度化するためのソフトウェア開発に予算をかけることが可能になった。そこで、本研究における授業実践を通して、新たに必要となる機能を明確にし、それらを実現するためのソフトウェアの開発を専門業者に発注するなどして、より高度な機能を持つ学習システムの実現を目指す。本格的な実践研究遂行環境を構築するため、必要かつ最適な機種を選定し、授業実践に必要な数を購入して研究を続行する。
水泳によって生じる味覚嫌悪学習の普遍性・頑健性に関する研究

走行や水泳は、そうした運動の直前に摂取した味(例えば、サッカリン溶液)を避ける学習をラットにもたらす。走行性味覚嫌悪は多くの研究室で多様な手続きにより実証されているが、水泳性味覚嫌悪は十分に確立されていない。本研究は、この2種類の学習に異なる生理的過程が作用していることを示した。また、水泳性味覚嫌悪を他種(マウス)で示すことは困難であるなど、この学習の普遍性と頑健性での限界が明らかとなった。なお、主要な付随的研究成果は以下の通り。(1)水温の違いは水泳性味覚嫌悪にほとんど影響しない。(2)味つき水で泳ぐとその味に弱い嫌悪が形成される。(3)走行性味覚嫌悪には内臓不快感(吐き気)が関与する。平成25年度の論文発表は以下の2件である。(a1)ラットの走行性味覚嫌悪学習について系統差を検討した過去の実験(補足実験を平成24年度に実施)を論文化して学術誌に投稿、数度の修正を経て10月に採択(同月にオンライン掲載)、冊子体としては翌年(平成26年)1月号に掲載された。(a2)ラットの走行性味覚嫌悪学習の文脈制御に関する実験論文(平成24年10月に学術誌に掲載内定していたもの)が平成25年10月に学術誌に掲載された。平成25年度の学会発表は3件でその内訳は以下の通り。(b1)ラットの走行性味覚嫌悪学習の獲得と消去過程を明瞭に示す技法の開発、(b2)慢性砂糖溶液呈示の剥奪を無条件刺激に用いたラットの味覚嫌悪学習(砂糖剥奪性味覚嫌悪学習)を実証した実験(運動性味覚嫌悪学習のメカニズムとして考えられるエネルギー消費との関連で実施)、(b3)ラットの走行性味覚嫌悪学習に及ぼす直前走行の阻害効果のメカニズムを調べた実験。なお、このうち(b3)を除くすべては平成24年度までに実施済みの実験に基づくが、平成25年度に理論的考察を加えてまとめる作業を行った。平成25年度に実施した実験は6件であり、その内訳は以下の通り。(c1)マウスの水泳性味覚嫌悪学習における系統差(ICRマウスとddYマウス)の比較実験、(c2)ラットの砂糖剥奪性味覚嫌悪学習における砂糖溶液呈示日数の効果を20日と10日で比較した実験、(c3)同じく10日と5日で比較した実験、(c4)上記(b3)と同じ、(c5)異食行動を指標にラットの内臓不快感が測定可能であるとの大阪大学医学部などからの報告を本研究室でも再現した実験、(c6)味覚嫌悪学習に用いる味覚として炭酸水が使用可能であることを初めて示した実験。ラットに味覚溶液を摂取させた後、水槽で泳がせると、味覚溶液に対する嫌悪学習が生じる。これは、味覚溶液を条件刺激、水泳によって生じる生理的変化を無条件刺激とした古典的条件づけだと考えられる。本年度はこの水泳性味覚嫌悪学習に関して3つの実験を実施した。まず、この学習がマウスでも見られるかどうかを検討した。味覚溶液AとBを用いて、溶液Aを摂取させた後に水槽で泳がせ、溶液Bの摂取後は水泳経験をさせないという分化条件づけ手続きを繰り返し行った後、テストでは溶液AとBを同時呈示して摂取量を比較した。その結果、マウスは溶液Aを有意に避けて溶液Bを飲んだ。このことから、マウスにおいても水泳性味覚嫌悪学習が生じることが実証できた。次に、水温がラットの水泳性味覚嫌悪学習に及ぼす効果を検討した。その結果、水温22°C群、30°C群、38°C群の全てにおいて味覚嫌悪が形成されなかった。作業を担当した学生が不慣れであったことが原因として考えられる。しかし、水泳中のラットの行動を観察したところ、高温の水で泳いだラットは遊泳中に不動状態の時間が長く、遊泳後は活発に活動する傾向があった。このことから、作業に慣れた者に実施を担当させることで、水泳性味覚嫌悪学習に及ぼす水温の効果を見出すことができるのではないかと思われる。最後に、味つきの水槽で泳がせるという簡便法でも水泳性味覚嫌悪学習が確認されているので、その再確認を行うとともに、この手続きにおける訓練試行数(1回または4回)の効果を検討した。しかし、訓練試行が1回でも4回でも味覚嫌悪学習を検出できなかった。作業を担当した学生が不慣れであったことが考えられるが、簡便法による味覚嫌悪学習は頑健ではない可能性もある。以上のほか、水泳性味覚嫌悪学習に関する理論的考察のため、回転かご走行や砂糖依存からの剥奪を無条件刺激とした味覚嫌悪学習の実験も実施した。

前年度までと同じく、水槽での水泳に先立って飲んだ味覚溶液を忌避するようになるという水泳性味覚嫌悪学習について、回転カゴ走行によって生じる味覚嫌悪学習との比較などを通して、普遍性や頑健性を実験的に確認し、理論的考察を行った。平成26年度に実施した実験は6件であり、その内訳は以下の通り。(1)ICR系マウスの水泳性味覚嫌悪学習、(2)ICR系マウスの走行性味覚学習、(3)ラットの砂糖剥奪性嫌悪学習における砂糖溶液呈示日数の効果を5日と10日で比較した前年度実験の発展的追試、(4)ラットの走行性味覚嫌悪学習に及ぼす直前走行の阻害効果を調べた前年度実験の発展的追試、(5)事前走行がラットの水泳性味覚嫌悪学習に及ぼす影響の再確認実験、(6)走行により内臓不快感がラットに生じていることを異食行動を指標として示した実験。このうち(6)については前年度に行った関係実験とまとめて、食行動の国際的学術誌に投稿誌、査読を経て年度内に掲載された。(5)についてはその知見を踏まえ、前年度までの成果を論文化し、学習と動機づけに関する国際的学術誌に査読論文として掲載された。(1)および(2)については、味覚嫌悪学習が見られず、さらなる手続きおよび装置の改善が必要である。(3)については、前年度までの実験からの予想と大きく異なる結果であった。理論的枠組を再検討し、さらに次年度に新たな実験を行って論文化する予定である。(4)は前年度までの結果(直前走行により走行性味覚嫌悪学習は阻害する)は再現できたものの、発展的手続き部分(背景文脈による制御)は成功しなかった。今後、背景文脈として用いる刺激の種類を増やすなどの工夫が必要である。心理学ラットに味覚溶液を摂取させた後、運動処置(回転カゴで走行させるか水槽で泳がせる)を行うと、当該味覚溶液に対する嫌悪学習が生じる。これは運動性味覚嫌悪学習と呼ばれ、走行性味覚嫌悪学習と水泳性味覚嫌悪学習に分類できる。本研究は水泳性味覚嫌悪学習について、(1)ラットだけでなくマウスでもこの現象が確認できるか、(2)ラットやマウスの系統によって差が見られるか、(3)この現象を生じさせる手続きの洗練・簡便化、の3点を目的とするものである。平成25年度の当初計画では、(1)マウスの水泳性味覚嫌悪学習について、溶液測定方法の再吟味など方法論的な洗練化を行い、平成24年度に確認したICRマウス以外のマウス系統でも水泳性味覚嫌悪学習を検出する方法を探ること、(2)水泳性味覚嫌悪学習におけるラットの系統差について検討すること、(3)ラットの水泳性味覚嫌悪学習に及ぼす水温の効果について検討すること、(4)砂糖剥奪性味覚嫌悪学習の追試と、成立条件を探る実験を実施すること、の4点を目標としていた。このうち、(1)は[9.研究実績の概要]の(c1)に記したようにICRマウスとddYマウスの比較実験を実施したものの、いずれの系統でも水泳性味覚嫌悪学習を確認できなかった。(2)と(3)は水槽のある実験室の都合で実施できなかった。(4)については[9.研究実績の概要]の(c2)(c3)に記したように順調に進み、砂糖溶液呈示日数が5日間でも効果が頑健に見られることを確認した。なお、上述のように(2)と(3)の研究が実施できなかったため、当初計画になかった関連実験[9.研究実績の概要]の(c4)(c6)を行い、次年度(最終年度である平成26年度)に向けての準備研究として位置づけた。本研究は水泳性味覚嫌悪学習の手続きを条件づけ研究の標準的な手法の1つとして確立することを目指している。
マイクロ能動力カテーテルシステムに関する研究

歪みゲージなどの力センサーでICPFアクチュエータの力特性を直接的に計測することが困難であるため,当該研究者はガラスピンと電子天秤を利用して,ICPFアクチュエータが電圧駆動する時の力特性を間接的に測定した.その実験結果に基づき,パラメータを同定して,間接的に力特性を評価する計算方法を提案した.そして,絶縁膜で覆いと駆動電圧のPWM制御を行うことにより,漏れ電流は30mA以下におさめられた.また,レーザ式変位センサを利用して,湾曲変位-駆動電圧の特性を測定した結果を基に,アクチュエータのサイズを考慮した,物理モデルのパラメータ同定を行った.そして,ICPF湾曲特性の円弧モデルに基づき,2箇所の変位測定値(レーザ式変位センサ)を用いてカテーテルを操作する時にガイドワイヤ先端中心の位置と湾曲角度を計算した.これを基に遠隔操作によりカテーテル先端中心の位置と姿勢のシフト制御を行った.さらに,提案する能動ガイドワイヤカテーテルの血管分岐点や動脈瘤での動作を確かめるために,ガラス管の血管シミュレータ(各分岐点,動脈瘤など付き)を用いて,シミュレーション挿入実験("In Vitro")を行った実験犬を対象として,動物実験("In Vivo")を行って生体中での操作性を評価した.実験結果により,カテーテルが血管の分岐点や動脈瘤で進路を自由に選択でき,従来のカテーテルに比べ,操作性が向上したことがわかった.今後の課題としては能動カテーテルの高度機能化(自律走行メカニズムとセンサーの開発),超小型化と操作性の改善等である.歪みゲージなどの力センサーでICPFアクチュエータの力特性を直接的に計測することが困難であるため,当該研究者はガラスピンと電子天秤を利用して,ICPFアクチュエータが電圧駆動する時の力特性を間接的に測定した.その実験結果に基づき,パラメータを同定して,間接的に力特性を評価する計算方法を提案した.そして,絶縁膜で覆いと駆動電圧のPWM制御を行うことにより,漏れ電流は30mA以下におさめられた.また,レーザ式変位センサを利用して,湾曲変位-駆動電圧の特性を測定した結果を基に,アクチュエータのサイズを考慮した,物理モデルのパラメータ同定を行った.そして,ICPF湾曲特性の円弧モデルに基づき,2箇所の変位測定値(レーザ式変位センサ)を用いてカテーテルを操作する時にガイドワイヤ先端中心の位置と湾曲角度を計算した.これを基に遠隔操作によりカテーテル先端中心の位置と姿勢のシフト制御を行った.さらに,提案する能動ガイドワイヤカテーテルの血管分岐点や動脈瘤での動作を確かめるために,ガラス管の血管シミュレータ(各分岐点,動脈瘤など付き)を用いて,シミュレーション挿入実験("In Vitro")を行った実験犬を対象として,動物実験("In Vivo")を行って生体中での操作性を評価した.実験結果により,カテーテルが血管の分岐点や動脈瘤で進路を自由に選択でき,従来のカテーテルに比べ,操作性が向上したことがわかった.今後の課題としては能動カテーテルの高度機能化(自律走行メカニズムとセンサーの開発),超小型化と操作性の改善等である.
eラーニングによる歯科衛生士の新人教育システムと復職支援システムの開発と評価

歯科衛生士にとって新人教育や復職支援は重要な課題である。これまで、こうした教育は主に個別指導に頼っており、確立された教育システムは存在しない。本研究では、eラーニングシステムを活用し、歯科衛生士の新人教育と復職支援のためのシステムを開発し、その評価を行った。歯科衛生士用オリエンテーション資料、コンピューターシミュレーション教材を作成後、本学のeラーニングシステムに掲載し、学内外からオンラインで自由に学習できる教育システムを整えた。このシステムを使用し、歯科衛生士および学生に実施したところ高い評価を得た。今回の結果より、歯科衛生士の新人教育や復職支援にこのシステムが有用であることが示唆された。平成25年度は、歯科衛生士の新人教育プログラムの内容や研修期間を検討し、新人教育プログラムを作成した。作成した教育プログラム用の教材と新人オリエンテーション資料を、本学のeラーニングシステムに掲載した。歯科衛生士スタッフ全員が閲覧できるように設定し、新人がどのようなオリエンテーションや新人研修を受けているかを、eラーニングシステム上で確認できるようにした。新人教育担当者の研修も行った。新人教育で必要とされる臨床の実践を疑似体験できるコンピュータシミュレーション教材を開発し、そのコンピュータシミュレーション教材をeラーニングシステムに掲載して、学内外からオンラインで学習できるようにした。また新人歯科衛生士、復職者に必要とされる教材として、新たに矯正歯科における口腔筋機能療法(以下MFT)に関するコンピュータシミュレーション教材について、教材テーマのリストを作成した。作成した教材テーマのリストに基づいて、新規に教材開発を行い、歯学部シミュレーション教材作成小委員会で、内部評価した。その後、開発したコンピュータシミュレーション教材を東京医科歯科大学歯学部附属病院歯科衛生士や東京医科歯科大学歯学部口腔保健学科4年生に実施させた。実施後のアンケート調査により、教材の評価を行った。また、新人歯科衛生士や復職者等キャリアが浅い歯科衛生士の知識・技術を補えるようなコンピュータシミュレーション教材として、患者指導用MFT教材を開発した。同教材を矯正歯科外来で患者指導に活用し、患者、保護者、指導した歯科衛生士にアンケート調査を行い、教材の評価を行った。平成25年度から作成した新人教育プログラム用の教材と新人オリエンテーション資料を、本学のeラーニングシステムに掲載し、歯科衛生士スタッフ全員が閲覧できるように設定した。これにより新人がどのようなオリエンテーションや新人研修を受けているかを、eラーニングシステム上で確認できるようにした。新人教育担当者の研修を26年度も行った。新人歯科衛生士、復職者に必要とされる教材として、矯正歯科における口腔筋機能療法(以下MFT)に関する歯科衛生士用コンピュータシミュレーション教材について、平成25年度に教材テーマのリストを作成し、それに基づいて、新規に教材開発を行ってきたが、平成26年度も引き続き行ない、予定の教材をすべて完成させた。開発した教材は、歯学部シミュレーション教材作成小委員会で、内部評価した。その後、開発したコンピュータシミュレーション教材を東京医科歯科大学歯学部附属病院歯科衛生士や東京医科歯科大学歯学部口腔保健学科4年生、また横浜歯科技術専門学校歯科衛生士学科3年生と教職員に実施させた。また、新人歯科衛生士や復職者等キャリアが浅い歯科衛生士の知識・技術を補えるようなコンピュータシミュレーション教材として、患者指導用MFT教材の開発も引き続き進めた。歯科衛生士の新人の早期育成と臨床現場から離れ復帰する復職者への支援は重要であるが、新人教育、復職教育は、各医療機関での個別指導が主であり、教育システムはほとんど確立していない。そこでより臨床現場に対応した人材育成を可能とする教育システムを整えるために、eラーニングシステムを活用し、臨床の実践が疑似体験できる研修を開発することを目的とした。新人教育用のオリエンテーション資料とコンピュータシミュレーション教材を、本学のeラーニングシステムに掲載し、学内外からオンラインで学習可能とした。新人がどのようなオリエンテーションや新人研修を受けているかが、eラーニングシステム上で確認できるよう歯科衛生士職員全員が閲覧可能になるように設定した。矯正歯科における新人歯科衛生士、復職者に必要とされる教材として、口腔筋機能療法(以下MFT)に関するコンピュータシミュレーション教材を開発した。開発したコンピュータシミュレーション教材を歯科衛生士職員、歯科衛生士養成機関学生、歯科衛生士養成機関教職員に実施した。実施後のアンケート調査により教材の評価をさせ、いずれも高い評価を得た。開発したコンピュータシミュレーション教材による学習効果の実技評価方法について開発し、歯科衛生士職員、歯科衛生士の大学院生に実施し、検討した。新人歯科衛生士や復職者等キャリアが浅い歯科衛生士の知識・技術を補えるようなコンピュータシミュレーション教材として患者指導用MFT教材を開発した。同教材を矯正歯科外来で患者指導に活用し、患者、保護者、指導した歯科衛生士にアンケート調査を行い、教材の評価をさせ、いずれも高い評価を得た。これらの研究成果を歯科衛生士関連の学会等で発表した。

新人教育プログラム用のパワーポイント教材とコンピュータシミュレーション教材をeラーニングシステムに掲載し、学内外からオンラインで学習できるようにし、平成26年度新人に平成26年4月に実施した。新人教育、復職支援に必要なMFTに関するコンピュータシミュレーション教材の新規開発も順調に進み、歯科衛生士用コンピュータシミュレーション教材は完成し、患者指導用MFT教材の開発も進んでいる。歯科衛生学作成した新人教育プログラムを平成27年4月入職者に実施する。また歯科衛生士や歯科衛生士養成課程の学生などに対して開発したコンピュータシミュレーション教材を活用してその評価を行う。これらを基に新人教育プログラム、コンピュータシミュレーション教材について改良を行う。新人歯科衛生士や復職者等キャリアが浅い歯科衛生士の知識・技術を補えるようなコンピュータシミュレーション教材として、患者指導用MFT教材の開発をさらに進める。新人教育プログラム用のパワーポイント教材とコンピュータシミュレーション教材をeラーニングシステムに掲載し、学内外からオンラインで学習できるようにした。平成26年度新人に実施する準備は整っており、平成26年4月に実施可能である。新人教育、復職支援に必要なMFTに関するコンピュータシミュレーション教材の新規開発も順調に進んでいる。今後新規開発する予定の教材があるため、年度内に残額の範囲で無理に少額物品を購入するよりも、翌年度分と合わせて必要な物品の購入や、旅費にした方が研究目的の達成に資するため。作成した新人教育プログラムを平成26年4月入職者に実施する。1か月、6か月後に新人と面談を行い、新人教育プログラムについて聞き取り調査を行う。育児休業取得後の復職支援プログラムを開発し、新たに復職支援を目的としたコンピュータシミュレーション教材を作成してeラーニングシステムに掲載する。コンピュータシミュレーション教材の新規開発をさらに促進する。平成27年度分予算と合わせて映像記録用媒体、ソフトウエア等の研究に必要な物品を購入や研究成果発表や情報収集のための旅費にする。一部3月中に納品されたものの支払いが4月になったため。また今後新規開発する予定の教材があるため、年度内に残額の範囲で無理に少額物品を購入するよりも、翌年度分と合わせて必要な物品を購入した方が研究目的の達成に資するため。
記憶・推論に及ぼす内受容感覚の影響-認知神経科学・加齢研究からのアプローチ

本研究では、内受容感覚の鋭敏さ、種々の認知機能のパフォーマンス、感情認識能力、これらを支える神経基盤について検証し、内受容感覚と認知機能の関連性を理解することを目指した。加齢に伴う認知機能と感情の変化に焦点を当て、この目的にアプローチした。50代から70代の参加者に対して、内受容感覚の鋭敏さ、表情認識能力、注意機能、記憶機能を測定する課題を実施した。さらに機能的MRIおよび頭部構造MRIを撮像し、神経基盤との関連性も検討した。若年者と同様、内受容感覚と感情との関連性が見いだされたが、ワーキングメモリ機能やエピソード記憶との間に明らかな関連性を見出すことはできなかった。身体内部環境の受容によってもたらされる内受容感覚は、人間の感情経験のメカニズムを解き明かすための鍵となる概念であることが示唆され、その神経基盤として島皮質の重要性がクローズアップされてきた。その一方で、島皮質は、記憶などの認知機能への関与も指摘されているが、これらの認知機能をどのように支えているのか、また感情を支えるメカニズムとどのような関係性にあるのかという点については、ほとんど検討されていない。本研究では、内受容感覚の鋭敏さ、種々の認知機能のパフォーマンス、感情認識能力、これらを支える神経基盤について検証し、記憶や推論といった認知機能の成り立ちを心・脳・身体の総体として理解し、感情経験のメカニズムとの相違性を検討する。初年度は、健常成人(若年・壮年・老年)を対象として、内受容感覚の鋭敏さが記憶やメタ認知・推論などの判断に及ぼす影響を検討するための課題の調整とデータの収集を行う予定としていた。この前提として、内受容感覚が感情や認知機能に及ぼす影響に関して行われている研究の現状を概括し、レビュー論文を執筆した。また上記の実験を行うための機器および課題・環境の調整などを行い、次年度よりデータの収集を行うための準備を整えた。また、当初3年度目に予定をしていた局所脳損傷例を対象とした神経心理研究を開始した。身体内部環境の受容によってもたらされる内受容感覚は、人間の感情経験のメカニズムを解き明かすための鍵となる概念であることが示唆され、その神経基盤として島皮質の重要性が強調されてきた。その一方で、島皮質は記憶などの様々な認知機能との関連も指摘されているが、これらの認知機能とどのように関連しているのかについては、ほとんど検討されていない。本研究では、内受容感覚の鋭敏さ、種々の認知機能のパフォーマンス、感情認識能力、これらを支える神経基盤について検証し、記憶や推論といった認知機能の成り立ちを心・脳・身体の総体として理解し、感情経験のメカニズムとの相違性を検討することを目的とした。初年度に研究環境の整備を行い、2年度目である本年度は、健常高齢者を対象として内受容感覚の鋭敏さ、感情認識能力、種々の認知機能を調べ、彼らの脳機能画像および構造画像の撮像を行った。初年度に継続して、島皮質などの局所脳損傷例を対象とした神経心理研究も実施し、健常者との比較を行った。この結果、健常高齢者においても、若年者と同様に感情認識能力と内受容感覚の鋭敏さに密接な関係があることがわかったが、その関連の仕方は、若年者と同一ではない傾向もみられることがわかった。またこの二つの関連性をある種の認知機能が介在している可能性も示唆された。実験は継続しており、データも解析中ではあるが、その成果の一部は国際論文として発表した。また国内外の学会でも成果の発表を行った。当初の計画通り、高齢者を対象とした行動実験、脳機能画像研究が行い、並行して脳損傷例を対象とした研究も行っている。身体内部環境の受容によってもたらされる内受容感覚(interoception)は、人間の感情経験のメカニズムを解き明かすための鍵となる概念であることが示唆され、その神経基盤として島皮質(Insular cortex)の重要性がクローズアップされてきた。3年度目である本年度は、昨年度に引き続き健常高齢者を対象として内受容感覚の鋭敏さ、感情認識能力、種々の認知機能を調べ、彼らの脳機能画像および構造画像の撮像を行った。前年度までに継続して、島皮質などの局所的脳損傷例を対象とした神経心理研究も実施し、健常者との比較を行った。この結果、健常高齢者においても、若年者と同様自身の感情認識能力と内受容感覚の間に密接な関係性があることが分かった。しかし、その関連性は若年者とは異なるものであった。MRI研究の結果、その原因として、島皮質の器質的な変化が存在している可能性が明らかになった。また、注意機能が内受容感覚と感情の関連性に介在することを示唆する結果を得た。成果は、複数の国際学会で発表し論文として投稿する準備を行っている。

50代から70代の参加者に対して、内受容感覚の鋭敏さ、表情認識能力、注意機能、記憶機能を測定する課題を実施した。さらに機能的MRIおよび頭部構造MRIを撮像し、神経基盤との関連性も検討した。若年者と同様、内受容感覚と感情との関連性が見いだされたが、ワーキングメモリ機能やエピソード記憶との間に明らかな関連性を見出すことはできなかった。研究代表者の所属機関に移動が生じたため、当初の予定よりも研究開始に要する準備期間が長くなった。しかし、一方で、3年度目に予定していた研究を前倒して実施するなど、全体としておおむね順調に進展していると考えられる。健常高齢者を対象とした行動データ、脳画像データの取得が順調に行われている。今年度は、これらのデータを統合的に解析し、内受容感覚が種々の認知機能とどのように関連しているのかについて検討する。認知神経科学健常成人(若年・壮年・老年)を対象として、内受容感覚の鋭敏さが記憶やメタ認知・推論などの判断に及ぼす影響を検討するための課題を実施し、データの収集を行う。また神経心理学研究も引き続き遂行し、両方のデータがある程度揃った時点で、包括的な解析を実施する。計画していた国内出張が中止となったため。研究代表者の移動に伴い、研究実施計画に変更が生じたため。また、平成26年度中に発注した自律神経機能測定装置が年度内に納入されず、支払が翌年度に繰り越されたたため。平成28年度に当該出張を行う。残額が生じた場合は、実験のための施設利用料や実験環境整備のために使用する。自律神経機能測定装置が納入され次第、支払を行う。また、平成26年度に実施予定であった研究計画を平成27年度、平成28年度に分散して実施し、そのための経費として使用する。
高度に情報化された教室環境における初級日本語教育用教材の要件分析

本研究は、各年度において1調査、2教材試作、3検証、4要件定義というサイクルで進める。(1)巨大壁面型電子黒板、(2)電子掲示ボード、(3)タブレット端末、(4)電子テーブルの4種類の装置それぞれについて教材を試作し、実験的環境および実際の大学での初級日本語教育の文脈で運用し、効果を検証する。今年度の実績は下記の通りである。1調査については、昨年度に引き続き学会・研究会と合わせて企業の展示会にも参加し、ICTの活用効果と初級日本語教育への応用を検討した。今年度は特に、(4)電子テーブルの活用が行われている事例を収集した。2教材試作については、情報化された教室環境のICT機器として、昨年度に引き続き(2)電子掲示ボードの教材の試作を続けると共に、(4)電子テーブルでも活用できる教材へと拡張を行った。具体的には、ひらがな50音表、動詞の活用表、モデル会話等を作成した。3検証については、(2)電子掲示ボードを実際の授業の文脈で運用し、活用効果の検討を続けている。また、(1)巨大壁面型電子黒板および(3)タブレット端末と連携した活用も試験的に行った。(4)電子テーブルについても、試作した教材を実装し、実験的な効果検証を行った。4要件定義については、3検証の結果明らかとなった(1)(4)の装置の活用効果からまとめている。国内外の研究動向をふまえ、当初の計画よりも(4)電子テーブルの導入が遅くなったが、必要最低限の検証は終えており、全体を通して考えればおおむね順調に進展している。研究計画に掲げた目標は概ね達成したが、(4)電子テーブルについては計画当初に比べ国内外の研究動向の進展があり、さらに精緻な結果を得るための追加調査を予定している。本研究は各年度において1調査、2教材試作、3検証、4要件定義というサイクルで進める。1調査については、申請者の大学で行われている初級日本語教育を対象に、現状の情報化が進んでいない教室環境の分析を行った。後に想定するICT装置を念頭に、(1)黒板、(2)掲示物、(3)教科書や配付資料等の教材、(4)机の配置に着目し、授業での使われ方を観察、その効果を検討した。また、国内外で開催された学会・研究会等に参加し、ICTの活用効果と初級日本語教育への応用を検討した。さらに、現状開発されている初級日本語教育用ICT教材を収集し、その目的と効果を分析している。2教材試作については、情報化された教室環境のICT機器として、まず(1)巨大壁面型電子黒板と(3)タブレット端末を取り上げ、そのための教材を試作した。教材は、コミュニケーション活動の基盤となる読解・作文・聴解・会話の4技能それぞれの観点から作成を試みている。3検証では、(1)巨大壁面型電子黒板について、現状満足できるハードウェアが存在しないため、高解像度プロジェクタと電子黒板ユニット、巨大スクリーンを用いた仮想的な環境を用意した。まず、実験的なマイクロティーチングの環境で装置の機能やインターフェース面の効果検証を行った。その後試作した教材を実際の授業の文脈で運用して検証を試みている。(3)についてはタブレット端末を複数台用意し、実際の授業の文脈で運用し効果検証できる環境を整えた。国内外の研究動向をふまえ、当初の計画であげられていた(2)電子掲示ボードよりも先に(3)タブレット端末の検討を始めた。以上の研究計画変更があったものの、研究計画全体で考えればおおむね順調に進展している。1調査については、昨年度に引き続き学会・研究会等に参加し、ICTの活用効果と初級日本語教育への応用を検討した。今年度は特に、(2)電子掲示ボードの活用が行われている事例を収集した。2教材試作については、情報化された教室環境のICT機器として、昨年度に引き続き(1)巨大壁面型電子黒板と(3)タブレット端末に加えて(2)電子掲示ボードを取り上げ、そのための教材を試作した。具体的には、ひらがな50音表やあいさつ等の基本会話一覧、動詞の活用表等を作成した。3検証については、(1)巨大壁面型電子黒板と(3)タブレット端末を実際の授業の文脈で運用し、活用効果の検討を続けている。(2)電子掲示ボードについても、試作した教材を実装し、効果検証できる環境を整えた。4要件定義については、3検証の結果明らかとなった(1)巨大壁面型電子黒板と(3)タブレット端末の活用効果からまとめている。国内外の研究動向をふまえ、(3)タブレット端末に続いて(2)電子掲示ボードの順で検討を続けている。検討の順序について当初の研究計画より変更があったものの、全体を通して考えればおおむね順調に進展している。