hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
浮遊性有孔虫１個体の個体発生を通じた安定同位体変動から光共生進化史を読み解く

本研究では,浮遊性有孔虫殻体の殻室1つずつの安定炭素・酸素同位体比を測定することで,その光共生生態の判別法を確立することを目的とした.藻類を共生させることが既知の種の解析では,成長に伴って炭素同位体比が最大で2.4パーミル増加し,かつ,酸素同位体比は一生を通じて低い値を維持することが示された.一方,藻類を共生させないことが既知の種では,炭素同位体比と酸素同位体比との間に明瞭な正相関が確認された.従って,殻室1つずつの炭素・酸素同位体比記録は,共生あるいは非共生という生態的に異なるグループ間で明瞭に異なることが示され,化石浮遊性有孔虫に生態を議論する上で,極めて有用な手法であることが立証された.平成24年度に,統合国際深海掘削計画第330次航海(IODP Exp. 342)にて得られた深海底堆積物から産出した現生有孔虫化石の1チャンバーごとの炭素・酸素同位体比測定を開始したが,今年度もこの解析を引き続き行った.昨年度までの結果では十分なデータ数が得られていなかったが,本年度も引き続き行うことで,15個体以上から総計100チャンバー以上を切除し,それらの炭素・酸素同位体比を得ることに成功した.その結果,光合成藻類を共生させる種においてはすべての個体において,成長段階とともに炭素同位体比が増加することが確認された.また,これらの種においては,酸素同位体比は成長を通じて比較的低い値でほぼ一定で,炭素同位体比と酸素同位体比の変動パターンの間には有意な関連性は見られなかった.一方,光合成藻類を共生させていない種においては,ごく一部の個体において,成長段階とともに炭素同位体比が増加する現象が見られたが,大部分の個体においては,炭素同位体比と成長段階との間には,有意な関係は見られなかった.一方,この比共生種においては,炭素同位体比と酸素同位体比との間に明瞭な相関関係が認められた.したがって,1)成長を通じた炭素同位体比の増加と,2)炭素同位体比と酸素同位体比の有意な相関関係,の両者をもって,化石浮遊性有孔虫の光合成共生生態を判別できると結論するに至った.また,白亜紀を含むより古い時代の試料にもこれらの手法を適用するために,IODP Exp. 342(Paleogene Newfoundland Sediment Drifts)に乗船し,後期白亜紀,および古第三紀の浮遊性有孔虫化石の採集も行った.今後,これらの試料を用いて引き続き解析を行う.本研究では,浮遊性有孔虫殻体の殻室1つずつの安定炭素・酸素同位体比を測定することで,その光共生生態の判別法を確立することを目的とした.藻類を共生させることが既知の種の解析では,成長に伴って炭素同位体比が最大で2.4パーミル増加し,かつ,酸素同位体比は一生を通じて低い値を維持することが示された.一方,藻類を共生させないことが既知の種では,炭素同位体比と酸素同位体比との間に明瞭な正相関が確認された.従って,殻室1つずつの炭素・酸素同位体比記録は,共生あるいは非共生という生態的に異なるグループ間で明瞭に異なることが示され,化石浮遊性有孔虫に生態を議論する上で,極めて有用な手法であることが立証された.本年度は,まず,東京大学大学院理学系研究科附属臨海実験所(東京大学三崎臨海実験所)の海洋調査船臨海丸航海により,相模湾の水深約1000m地点の水柱において採取された現世浮遊性有孔虫のうち,光共生種と,非共生種の殻体の酸素・炭素同位体組成の分析を行った.分析には,産業技術総合研究所現有の,超微量炭酸塩同位体分析システム(MICALーCFーIRMS)を用いた.また,浮遊性有孔虫と同時に採取した現場海水の酸素同位体組成と,溶存無機炭素の炭素同位体組成の分析も行い,有孔虫殻の酸素・炭素同位体組成と比較することで,有孔虫の生態の検討を行った.有孔虫殻の酸素同位体組成分析の結果,海洋表層付近に生息する光共生種も,亜表層中層に生息する非共生種も,成長の初期には水柱中のクロロフィル濃度極大層付近に生息し,成長とともに,非共生種は生息深度を深化させていくことが示された.また,炭素同位体組成分析からは,共生種,非共生種ともに成長初期は成長とともにδ13Cが大きくなるが,成長中期になると,非共生種では,δ13Cの増加が停止し,成長後期まで一定の値を維持するのに対し,共生種では,δ13Cが成長後期まで増加を続けることが示された.これは,当初より予測された,共生種における藻類の選択的12C除去の影響を反映していると考えられ,有孔虫殻体の同位体組成分析からその生態を議論できることを意味している.そこで,統合国際深海掘削計画第330次航海で得られた海底表層堆積物に含まれる現世種の有孔虫化石個体に上記の分析手法を適用し,その古生態の推測を行った.その結果,化石個体においても共生種と非共生種との間で,酸素同位体組成による生息水深の識別,炭素同位体組成による光合成の有無の識別が可能であることが示された.

平成24年度は,分担者の石村が開発・運用する.超微量炭酸塩同位体分析システムにおいて,有孔虫1個体内の安定同位体個体発生を分析し,その結果が,実際の生態を反映していることを確認するために,現世において採取された浮遊性有孔虫殻の分析と,採取された有孔虫海水の同位体組成との比較を行う計画であった.上述のように,平成24年度は,これらの解析に加え,水柱のクロロフィル濃度や栄養塩類の濃度の測定も行い,これらの値と,浮遊性有孔虫の生息深度との議論も行うことができた.さらに,統合国際深海掘削計画第330次航海によって得られた現世種の化石個体にもこの手法を適用し,化石個体においても同様の手法でその古生態推定が可能であることを示した.また,代表者は,統合国際深海掘削計画第342次航海に参加し,浮遊性有孔虫化石を豊富に含む新第三紀,古第三紀,および白亜紀の海底堆積物を採取した.特に白亜紀の堆積物から,平成25年度の研究計画の対象である浮遊性有孔虫,Contusotruncana,Planoglobulina,Racemiguembelinaなどを豊富に含む堆積物を得ることに成功しており,平成25年度の分析対象である試料も確保した.平成25年度は.当初の計画どおりに,現生も含め古第三紀以降には全く見られない独自の形態を持った種が多数知られている白亜紀の有孔虫の解析を行う.古第三紀および.新第三紀においては.旧来のデュアルインレット式安定同位体質量分析計(DIーIRMS)を用いた先行研究により,光共生系の研究が行われ,一定の成果が得られてきた(Norris,1996など).ところが,白亜紀の種においては.研究例も少なく,明瞭な結果を得ることができていなかった.これには,A)白亜紀の種は個体の大きさが小さいためDIーIRMSでは分析が困難なこと,および,B)化石の続成変質の影響を無視できず,多数の個体を利用せざるを得ないDIーIRMS分析では保存の悪い試料も同時に分析することになってしまうこと,などの要因が考えられる.本研究では,MICALーCFーIRMSを導入することで,極めて保存のよい個体を1個体でも得ることが出来れば,その同位体分析が可能であり,上述のA,Bの問題を一度に解決して,理想的な結果を得ることができる.上述のように,代表者は,これらの分析に最適な試料をすでに得ることに成功している.そこで,特に,Contusotruncana,Planoglobulina,Racemiguembelinaなどの,海洋表層付近に生息していたと想定されている属と,Globotruncanita,Radotruncanaなどの生息水深のやや深い属を分析することで,浮遊性有孔虫と光合成藻類との共生関係が,浮遊性有孔虫の進化史上最初の多様化期である白亜紀にまで遡れるのか検証する.本年度は,既存の超微量炭酸塩分析システムを一旦解体し,分担者である石村が所属する茨城工業高等専修学校に導入予定である,より高精度の新たな質量分析計に対して,超微量炭酸塩分析システムを移転することを予定している.これにより,これまでより少ない量の炭酸塩の同位体組成の分析が可能となり,白亜紀のより小型の浮遊性有孔虫化石の分析も可能になると期待される.そこで,平成24年度のからの繰越金を,この移転費用の一部として使用する.これ以外の経費について,当初の予定どおり,分析に要する実験器具類や,分析用のガス等に要する消耗品,茨城工業高等専門学校における分析や試料準備のために要する国内旅費,試料調整のための学生アルバイトへの謝金,成果発表のための経費等として使用予定である.
粘膜組織免疫応答を応用した新規抗酸菌免疫療法の開発

結核菌感染は肺組織に潜伏感染を起こすことによって長期間生存することになる。最も致命的なのは、結核菌が再活性化した患者に適切な治療を施さない場合である。抗結核薬は、長期間投与することにより結核菌を駆逐することが可能であるが、多剤耐性結核菌などに対しては、効果を発揮しない例が増加している。そこで、申請者が先の研究で発見した、長期間粘膜組織で病原体防御能を維持できるメモリーリンパ球クラスターを応用して、これまでにない新しい抗酸菌治療法の基盤となる研究計画を提案する。
登山者のリスク評価は登山装備にどのような影響を与えているのか

本研究は、登山者のリスク認知と登山装備の関係について明らかにすることを目的とした。調査場所を鹿児島県と宮崎県の県境に位置する韓国岳周辺とし、山頂まで登った登山者を対象に調査を実施し1027件の回答を得た。登山のリスクに関わる認知や評価と装備品の数との間には直接的に明確な関連は認められなかったが、登山者としての経験や知識、あるいは登山への関わり方が媒介変数として関連している可能性が示唆される結果となった。この結果から、登山の危険性を喧伝するリスクコミュニケーションは、登山者の装備の充実に必ずしも寄与しない可能性が示唆された。近年,山岳遭難事故が増加傾向にある.これまで,運動生理学や体力医学の立場からこの問題に取り組んだ研究は数多く見られるが,登山参加者のリスク認識や事故へ備えた準備・行動について着目した研究は見られない.そこで本研究は,登山参加者の登山に対する「リスクの評価」と,リスクへの備えとしての「登山装備」,「登山関連情報収集」の関連を明らかにし,登山に関わる安全教育のための情報発信の方法についても検討することを目的として設定した.平成26年度の研究では,鹿児島県と宮崎県の県境に位置する「韓国岳」登山者を対象として,「遭難リスクの確率推定」と「被害の大きさの見積もり」,「携行装備品」と「登山関連情報の収取行動」などについてきく質問紙調査を実施した.また,予備的調査の結果については「日本スポーツ産業学会第23回大会」において発表した.現在は,調査を継続しつつ,収集されたデータの整理を行っている.本研究は,登山実施者のリスク認知が実際の登山装備や登山計画の立て方にどのような影響を及ぼすのかを明らかにすることを目的としている.その目標に沿って,特定の山を調査地点として設定し,その登山者を対象として質問紙調査を計画実施した.当初の計画では,平成26年度中に目標標本数を確保できる計画であったが,平成26年度途中には調査地点周辺の火山性微動が発生し,それに伴う入山規制の影響などがあり,計画通りの調査が実施できなかった.また,天候不順も影響して,計画標本数を確保できなかった.そのため,平成27年度も調査を継続し,計画から半年遅れで当初計画通りのサンプル数が確保できた.調査実施期間が長くなり作業の進行が遅れているが,現在はデータの分析を進めている.主な結果としては,1.登山に対するリスクの認知やリスク評価の大きさが,山行中に携帯している登山装備品の数や登山準備行動(例えば天気予報を事前に調べる)と単純には結びついていないようである.また,性別や年齢,登山歴などのデモグラフィック特性だけでもこれらの差を十分には説明できない.2.一方で,入山規制が引かれる前の登山者と入山規制後の登山者データを比較した場合,リスクの認知や携行品の数に差が見られた.これらの差については,季節性を考慮した分析によって検討する必要がある(季節によって考慮すべきリスク,装備品の内容も異なる).詳細な結果については今後の分析によって明確にしていきたい.また,これらの調査結果については,当該地域の登山者を対象として報告することで,安全に配慮した登山の普及に役立てたいと考えている.調査対象とした韓国岳については,火山性微動の頻発のため,周辺の入山規制が引かれるなどの影響で,当初計画通りの調査実施ができなかった.H26年度から引き続き,H27年度も調査を実施したことで,予定していたサンプル数を確保できたが,データ入力などの作業にも遅れが出た.本研究は、登山実施者のリスク認知が、実際の登山装備や登山計画の立て方にどのような影響を及ぼすのかを明らかにすることを目的としてる。特定の山を調査地点として設定し、その登山者を対象して質問紙調査を実施した。当初の計画では平成26年度中に目標サンプル数を確保できる計画であったが、平成26年度途中には調査地点周辺の火山性微動が発生し、それに伴う入山規制の影響もあり、計画通りの調査が実施できなかった。また、天候不順も影響して、計画標本を確保できなかった。そのため、平成27年度も調査を継続し、計画から半年遅れで当初計画通りのサンプル数が確保できた。調査実施期間が長くなり、また、データの入力整理に予想以上の時間を要したため作業の進行が遅れているが、現在はデータの分析と同時に、追加調査の準備を行っている。主な結果としては、1.登山に対するリスクの認知やリスク評価の大きさが、参考中に携帯している登山装備品の数や登山準備行動(例えば天気予報を事前に調べる)と単純には結びついていない。2.登山に対するリスクの認知やリスク評価の大きさが、年齢や性別、登山歴などのデモグラフィック変数と単純には結びついていない。3.入山規制が引かれる前の登山者と規制後の登山者のデータを比較した場合、リスクの認知や携行品の数に差が見られた。この差が季節性に由来するものなのかについて確認するためにはさらなる分析を行う必要がある。4.携行品の有無によって登山者を類型化した場合、群間でリスクの認知や準備行動には異なった傾向が見られたため、リスク認知と登山装備や準備行動には何らかの関連があることが推測された。しかし、リスク評価やリスク認知が登山装備品の有無の間には直接的な線形的関係を確認できなかった。初年度の調査実施からの遅れの影響が大きいが、本務校における授業などの負担増加も影響している。

調査場所を鹿児島県と宮崎県の県境に位置する韓国岳周辺とし、山頂まで登った登山者を対象に調査票実施し1027件の回答を得た。回答者の性別では男性が約6割と多く、60歳以上が3割を超えた。登山への備えとして天気予報を確認した者は9割を超えていたが、山岳保険への加入率は3割を下回っていた。また、タオル、携帯電話、ザックなどの所持率が高かった一方で(いずれも9割以上)、登山の必需品として紹介されることの多いヘッドライト、地図、コンパスなどでは5割を下回った。「擦り傷などの軽い怪我」「雨でずぶぬれになる」などのリスクについては半数以上の回答者が登山前に意識していたと回答しており、発生確率も高く見積もられていた。また、リスクによる被害の大きさに対する想定では、直接的に身体に痛みなどの被害を受けることが想定される「新燃岳の噴火」「登山道からの滑落」「骨折などの重い怪我」「落雷に遭う」などで高い被害が想定されていた一方で、「自力下山できなくなる」「空腹で動けなくなる」「疲労で動けなくなる」など、山中で身動きが取れなくなる状況に対する被害は少なく見積もられていた。リスクの確率と被害見積もりを掛け合わせたリスク総量の見積もりでは、「霧で視界がなくなる」、「登山道から滑落する」、「骨折などの重い怪我を負う」で高く、「ビバークすることになる」、「空腹で動けなくなる」などで低い値となった。これらリスクに関わる認知や評価と装備品の数との間には直接的に明確な関連は認められなかったが、登山者としての経験や知識、あるいは関与度が媒介変数として関連している可能性が示唆される結果となった。この結果から、登山の危険性を喧伝するリスクコミュニケーションは、登山者の装備の充実に必ずしも寄与しない可能性が示唆された。本研究は、登山者のリスク認知と登山装備の関係について明らかにすることを目的とした。調査場所を鹿児島県と宮崎県の県境に位置する韓国岳周辺とし、山頂まで登った登山者を対象に調査を実施し1027件の回答を得た。登山のリスクに関わる認知や評価と装備品の数との間には直接的に明確な関連は認められなかったが、登山者としての経験や知識、あるいは登山への関わり方が媒介変数として関連している可能性が示唆される結果となった。当初予定していたアンケート調査では,韓国岳山頂において直接配布回収を行う予定であった.しかし,平成26年度は週末ごとの天候不良と,調査地点付近の噴火警戒レベルが引き上げられたことも影響して,配布・回収数ともに目標に到達しなかった.そのため,現在も調査を継続しつつ,すでに収集されたデータの整理を行っている.当初計画通りに進められるように,作業を進めたい.収集したデータの分析を進め,その成果については,今年度中に発表する予定である.これまでの分析では、登山リスクの認知と登山装備の間に単純な関連は認められていない。しかし、登山リスクの評価(評価得点の大きさ)などを基準として登山者を類型化(クラスター化)した場合、群間で登山準備行動や登山装備にに有意な差が認められている。これらの結果から、リスク評価やそれに続くと考えられる登山装備や登山準備行動には、登山者個人の持つ心理的な特性などの媒介変数の存在が想定されている。
養護教諭が行う養護診断・対応のマニュアル開発と対応システム構築に関する研究

養護教諭を対象とした質問紙調査を実施し、どのように養護診断・対応を行っているのかを明らかにした。養護教諭やスクールカウンセラー、生徒指導主事への面接調査を実施し、心の健康問題における連携について分析、記述を行った。スクールソーシャルワーカー(SSW)に面接調査を行い、SSWによる支援について明らかにした。また、養護教諭へのグループインタビューをもとに、保健室来室者記録の改善を図った。さらに、各関係機関を訪問し、連携について調査した。アセスメント・シートや情報提供書を作成するとともに、健康相談活動の進め方や体制づくり、関係機関との連携などについて、研究成果としてまとめた。昨年度までの研究では、新潟県のすべての養護教諭を対象とした質問紙調査を2011年9月から11月にかけて実施し(調査対象者:938人、回答者数:651人、回収率:69.4%)、子どもの心の健康問題における養護診断・対応プロセスと、養護教諭の経験年数や所有免許、勤務校の校種や幼児児童生徒数による養護診断・対応における違い、子どもの健康問題に関する学校外の関係機関や専門家との連携の現状と課題を明らかにした。本年度は、新潟市及び近隣の市町村に勤務する養護教諭4名、スクールカウンセラー、生徒指導主事を対象に面接調査をし、子どもの心の健康課題における連携の在り方について考察した。2012年8月に心の健康問題で関係機関や専門家と連携した経験のある中学校に勤務する養護教諭4名を対象とした面接調査を行った。連携プロセス上で養護教諭がどのような判断をしているのか、4事例について複線径路・等至性モデル(TEM)を用いて分析し、連携プロセスにおける養護教諭の役割について考察した。養護教諭は、1危険度・緊急度が高いか、2病的であるか、3校内対応には限界があるか(発達障害や家庭問題など)、段階的に関係機関との連携の必要性の判断をしている。連携の必要性の判断、関係機関に関する情報の提供、関係機関の選定、医療機関との橋渡しなど、専門家やコーディネーターとしての養護教諭の役割が重要であることが分かった。連携調査研究の成果は、学会に発表し、論文としてまとめた。また、2013年2月にはスクールカウンセラー、3月には生徒指導主事への面接を同様に行い、心の健康問題で関係機関や専門家と連携した事例について調査した。現在、TEMによる分析を行い、論文としてまとめているところである。新潟市内の小・中・高等学校に勤務する養護教諭6名を対象にしてファシリテーションの手法を用いてグループインタビューを行い、子どもの心の健康問題に気づく視点と保健室来室者記録に入れたい項目についてまとめた。グループインタビューの結果と養護教諭を対象とした保健室来室者記録に関する質問紙調査の結果に基づいて、養護教諭が心の健康問題に気づくことを視点に入れて、保健室来室者記録を作成した。発達段階や系統性を考慮して小・中・高等学校用を作成し、実際に6名の養護教諭から約1ヶ月使用してもらい、改善を図った。心の健康問題において、関係機関との連携が重要であることから、心の健康問題に関わる関係機関ついての資料を集めるとともに、新潟県及び新潟市内の関係機関に実際に訪問し、面接調査を行った。関係機関は、教育委員会、教育相談所・教育支援センター、警察・少年サポートセンター、児童相談所、福祉事務所、発達障害者支援センター、保健所、精神保健福祉センターなどである。また、連携におけるキーパーソンとなっているスクールソーシャルワーカー4名に面接調査をし、スクールソーシャルワーカーによる小・中学生の問題行動等への支援の効果をまとめた。これまでの面接調査や質問紙調査の結果を論文としてまとめるとともに、質問紙調査や面接調査によって明らかになった知見を基に、心の健康問題における養護診断・対応マニュアルや、ケース会議や連携において活用するためのアセスメント・シート等について検討した。各関係機関の協力を得て、心の健康問題の理解、学校における体制づくり、心の健康問題の早期発見・対応などについて、これまでの研究成果も含めて、著書としてまとめた。今後、新潟県内の養護教諭及び関係機関に配布する予定である。新潟県内の幼稚園、小学校、中学校、中等教育学校、高等学校、特別支援学校に勤務するすべての養護教諭を対象として、子どもの心の健康問題における養護診断・対応について、質問紙調査を行った。調査目的は、子どもの保健室来室時における保健室来室者記録などの使用に関する実態を明らかにすること、養護診断・対応プロセスの一般化を図ること、学校外の関係者との連携の現状と課題を探ることの3つである。2011年9月から11月にかけて実施した。対象者の勤務校へ無記名自記式の質問紙を郵送し、回収方法も郵送によるものとした。対象者は938名で、回収率は69.4%であった。保健室来室者記録などの使用に関する調査では、調査項目ごとに単純集計やクロス集計等を行い、自由記述回答については、類似する記述内容ごとに分類を行った。

保健室来室者記録は、校種等により記載内容が異なり、多岐にわたることが明らかになった。約4割の養護教諭が、記録の改善を試みたいと感じていることも分かった。また、養護診断・対応プロセスについては、教職経験年数や校種、所有免許による平均値差の検定と、共分散構造分析によるパス解析を行った。共分散構造分析を行った結果、すべて有意である推定値(標準化推定値)が得られ、適合度指標は、GFI=.905、AGFI=.885、CFI=.907、RMSEA=.052であり、観測変数は26、潜在変数は7であった。20年未満の群では子どもと理解や関わりを大切にしている傾向があり、20年以上の群では計画性や連携を重視して対応を行っている傾向があることが分かった。さらに、外部機関や専門家との連携に関する調査では、86%の養護教諭が連携の経験があり、学級担任に次いで養護教諭が連携を図っている場合が多いことが分かった。質問紙調査のすべての対象者に、調査結果と学会での発表資料を郵送し、研究成果をお知らせした。研究目的の1つとして、「養護教諭が行っている養護診断と対応の実態を明らかにするとともに、学校外の関係者との連携の現状と課題を探る」ことを挙げている。昨年度の調査研究において、その目的を十分達成するができた。養護教諭を対象とした質問紙調査を実施し、子どもの保健室来室時における保健室来室者記録などの使用に関する実態や養護診断・対応プロセスを明らかにするとともに、関係機関との連携の現状と課題について考察することで、子どもの健康問題における連携の在り方に関する調査研究についての方向性を明確にすることができた。全対象者に調査結果と学会での発表資料について郵送して報告を行った。そのことにより、研究者及び養護教諭に広くこれまでの研究成果をお知らせすることができた。今年度は、「養護教諭やスクールカウンセラー、医療関係者や福祉関係者などに面接調査し、子どもの健康課題における連携の在り方について考察する」という目的に向けて、養護教諭やスクールカウンセラー、生徒指導主事への面接調査研究を進めてきた。これらの調査研究の成果を学会において発表したり、論文としてまとめたりしている。関係機関との連携の必要性の判断、校内の支援体制、関係機関との選定、保護者との連携、関係機関との連携などの課題が分かり、養護診断・対応のマニュアルやチェックリストを作成するために必要となるデータや新たな知見を得た。医療関係者や福祉関係者などへの面接調査は、これから行う予定である。「養護教諭や関係機関の意見に基づいて、養護教諭が実際の養護診断や対応時に活用できるマニュアルやチェックリストを開発し、連携における対応システムを構築する」ために、今後の研究デザインの作成、研究協力者への協力依頼、報告書作成の予算見積もりなども進めていることから、おおむね順調に進展していると判断した。研究目的の1つとして、養護教諭が行っている養護診断と対応の実態を明らかにするとともに、学校外の関係者との連携の現状と課題を探ることを挙げている。
コミュニティで活動するためのソーシャルロボットのデザイン

2018年度は、2つのフィールドにおいて実験を行なった。一つ目のフィールドは図書館である。東京都市大学横浜キャンパスにおいて研究代表者がRaspberry Piを使用して開発した中型ロボットのマグボットと、小型ロボットのシェイクボットを使用して図書館業務を行うロボットを開発した。図書館職員とミーティングを重ねて、図書館でロボットができる業務を提案した。その結果、図書館の利用方法をタブレットと連動して伝えるロボット、図書館二階の個室の利用状況をセンサーを使って一階の職員のPCに告知するロボット、図書館入口で図書館の情報を来館者に告知するロボット、新しく設置されたラーニングコモンスペースで、来館者がそこで話してもよいこと繰り返し告知するロボットを開発した。この活動の中で、ロボットは図書館の中で職員の従来とは異なる仕事を与えられ、エージェンシーを持つようになったことがわかった。2つ目のフィールドはシェアハウスである。東京都多摩市のシェアハウスでロボットをどのよう活用するのかを住民と議論しながらロボットを設置した。当初、開発側で一方的に提案したロボットの機能は受け入れられなかったが、開発側が住民の共同の夕食会に参加してコミュニケーションするようになってから、住民がロボット活用のアイデアを出すようになり、ボタンをキッチンに設置して住民がボタンを押すと、住民に夕食ができたことを伝えるロボットを開発した。開発側と住民がお互いの考えを理解していくことでロボットのステイタスが決定されていくことがわかった。図書館やシェアハウスで使用するロボットの台数が増加して複雑になり、ロボットの製作、プログラミングに時間がかかっていること。図書館で使用する大型ロボットの製作と大型ロボット障害物を避けて移動するシステムの選定、構築に時間がかかっていること。現在の科研費を使用して、論文作成、海外学会で発表、図書館で使用するロボットをユーザーの使用に耐えられるように頑健化、ロボットを集中管理しやすいシステムの構築、図書館で使用する大型ロボットの製作を行う。1.株式会社リックテレコムから、2016年5月に研究に使用しているマグボットの製作方法を解説した書籍である『おしゃべりロボット「マグボット」-ラズパイとArduinoで電子工作』を出版した。また千石電商からマグボットの材料を集めたキットが発売された。2.マグボットの電子回路は、新たに基板を設計したものを使用。また部品の一部を金属に交換したり、レーザーカッター、3Dプリンターを使用して現場の過酷な使用に堪えられるようにマグボットを強靱化した。3.以下の現場でのマグボット使用を技術的に支援し、その活動を調査した。東京都多摩市の島田療育センターにおいてマグボットを障害者へ使用。東京都市大学の図書館においてマグボットが展示説明。岩手県の薬師塗漆工芸館内にある木の博物館においてマグボットが展示説明。東京都八王子市にある特定非営利活動法人多摩草むらの会の下部組織である就労継続支援B型事業所「パソコンサロン夢像」において利用者がマグボットを製作することへの情報提供。神奈川工科大学厚木市立子ども科学館において受付、館内イベント案内、併設しているプラネタリウムなどの時間案内などへの使用。東京都市大学等々力中学校・高等学校の情報の授業においてマグボット13台をプログラミング教育において使用。4.Scratch Day in Tokyo 2016,東京都市大学科学体験教室、Maker Faire Tokyo 2016こどもプログラミングカフェ、東京都市大学科学コミュニケーション・プロジェクト「ロボットカフェ」の教育系イベントに参加して、マグボットを小学生などに使用してもらうことによってユーザーのマグボットの操作方法について調査した。マグボットの海外からの要望や今後の海外の活動に備える為に、すでにあるマグボットの情報公開サイトwww.mugbot.comの情報を見直してわかりやすくしたり、現在の日本語のみのサイトを英語、中国語を加えて多国語化して、海外からのアクセスに対応することが遅れている。平成29年度の研究計画にもとづいて研究活動を行った。ロボットの改良を行い、開発環境をこれまのRubyからPythonに切り替えた。また、ロボットに距離センサーを取り付けて、人が近くと話すようにしたり、外部のボタンを押すとロボットが話し始めるように改良した。これまでRaspberry PiとArduinoの2つマイコンが必要だったものをRaspberry Piのみで機能するようにして開発環境もNode-REDを使用できるようにした。東京都多摩市でのロボット活動が適切なフィールドが見つからずできなかったので、フィールドを東京都市大学横浜キャンパスの図書館に切り替えた。図書館でロボットを使用し、図書館職員とミーティングを繰り返して職員の要望にあわせてロボットを改良してロボットのエージェンシーを観察した。職員がロボットに何ができるか理解できるようになるにつれて、ロボットは次第に図書館内でより重要な役割を与えられるようになったり、職員がロボットに服を着せるようになり、職員に対してエージェンシーを発揮するようになった。また、東京都市大学等々力中学校・高等学校の理科部において中高生がロボットをプログラミングすることをサポートしながら、その学習環境について考察した。理科部ではすでにカートを製作しているグループがあったが、カートは製作技術の知識が固定され、先輩から指導を受けていたのに対して、ロボットのプログラミングの場合は、ロボットの使用が理科部にとって初めてであり、ロボットのプログラミングを知っている先輩がいなかった。また、カートのようにゴールがあるわけではないので、それぞれに部員が分散した情報を集めてお互いにコミュニケーションすることで状況的にロボットのプログラミングを学習していることがわり、ロボットの学習方法とカートの学習方法は異なることがわかった。東京都市大学の図書館、東京都市大学等々力中学校・高等学校の場で、職員、生徒などと良好なコミュニケーションができたことで研究を進めることができたが、東京都多摩市でのロボット使用ができなかった。また海外研究活動も進んでいない。

東京都市大学横浜キャンパスにおいて研究代表者がRaspberry Piを使用して開発した中型ロボットのマグボットと、小型ロボットのシェイクボットを使用して図書館業務を行うロボットを開発した。図書館職員とミーティングを重ねて、図書館でロボットができる業務を提案した。その結果、図書館の利用方法をタブレットと連動して伝えるロボット、図書館二階の個室の利用状況をセンサーを使って一階の職員のPCに告知するロボット、図書館入口で図書館の情報を来館者に告知するロボット、新しく設置されたラーニングコモンスペースで、来館者がそこで話してもよいこと繰り返し告知するロボットを開発した。この活動の中で、ロボットは図書館の中で職員の従来とは異なる仕事を与えられ、エージェンシーを持つようになったことがわかった。2つ目のフィールドはシェアハウスである。東京都多摩市のシェアハウスでロボットをどのよう活用するのかを住民と議論しながらロボットを設置した。当初、開発側で一方的に提案したロボットの機能は受け入れられなかったが、開発側が住民の共同の夕食会に参加してコミュニケーションするようになってから、住民がロボット活用のアイデアを出すようになり、ボタンをキッチンに設置して住民がボタンを押すと、住民に夕食ができたことを伝えるロボットを開発した。開発側と住民がお互いの考えを理解していくことでロボットのステイタスが決定されていくことがわかった。図書館やシェアハウスで使用するロボットの台数が増加して複雑になり、ロボットの製作、プログラミングに時間がかかっていること。図書館で使用する大型ロボットの製作と大型ロボット障害物を避けて移動するシステムの選定、構築に時間がかかっていること。1.)マグボットの情報サイトの改良、多国語化を進める。2.マグボットを使用する施設のユーザーの要望にあわせてマグボットのデザインや機能を修正、拡張する。3.マグボットの使用方法を探るために国内外でワークショップを開催して、参加者からの要望を受ける。4.平成28年度に引き続き、地域の公共施設などでマグボットを使用して、職員、住民からの要望を聞き、プロトタイピング的にマグボットを変更してコミュニティの適切なマグボットをデザインする。5.国際学会で発表する。2018年度は東京都多摩市にあるシェアハウスにロボットを設置し、ロボットが活動することによってコミュニティがどのように変容するのかを考察する。
内殻励起反応におけるマルチタイムスケールシミレーション

内殻励起反応を効率的に取り扱うことが可能な計算手法CV-B3LYP汎関数と組み合わせた時間依存密度汎関数理論(TDDFT)の高速化に成功し、大規模なモデルでも内殻励起状態計算が可能となった。また、そのCV-B3LYPを生体分子シチジンに適用し、分子内の局所的情報の抽出に成功した。更に、内殻励起反応の追跡には必要不可欠なエネルギー移動の解析が可能な手法(エネルギー密度解析)の開発も行った。本研究では、内殻励起をトリガーとした化学反応の全過程を扱えるマルチタイムスケールの理論枠組みを構築し、反応制御の指針を提案することを目的としている。本年度は、最近櫻井と杉浦により提案された射影法を用いて、内殻励起状態を効率的に求める手法を開発した。この手法は求めたい特定のエネルギー領域の解だけを求めることが可能であり、励起エネルギーが元素によりおおよそ予測可能な内殻励起に適した手法である。この手法を、シトシン分子の窒素の1s軌道からπ軌道への内殻励起に適用した。計算精度を維持したまま、計算時間を従来法に対して30倍以上も短縮することに成功した。得られた結果からイミンを形成している窒素は、単結合の窒素とは異なる内殻励起エネルギーを与えることを明らかにした。この理論の開発により、大規模な内殻励起計算が可能になった。また、本研究を遂行するにあたり、内殻励起に伴うエネルギー変化を解析することも重要である。その解析に適したエネルギー密度解析の開発を行った。まず、化学的直感に基づくLewis構造を再現するNBO基底を用いた解析(NBO-EDA)が行えるようにした。このNBO-EDAをDiels-Alder反応に適用し、MP2とCCSD法における生成エンタルピー、活性化エネルギーの差を解明することに成功した。また、σ、π軌道における電子相関の違いを明らかにした。更に、グリッド上の相関エネルギー密度の見積もりを可能とする手法の開発も行った。これをメタンーエチレン分子間のファンデルワールス相互作用に適用し、基底関数として用いられる分極関数および分散関数の役割を明らかにした。これらの理論の開発により、内殻励起に伴うエネルギー移動の詳細な解析が可能になった。今年度は、これまで開発し確立させた計算手法であるCV-B3LYPに基づく密度汎関数理論法(DFT)を用いて、cytidine分子の内殻の電子構造の検討を行った。具体的には、cytidine分子におけるcytosineとdeoxyribose分子部分の役割に関して詳細に調べた。分子構造に関しては、cytidine分子中のcytosineとdeoxyriboseの分子部分は、元々の単分子構造からあまり変化してないことがわかり、X線などによる構造解析から分子内の局所的な情報を抽出することが困難なことが示唆された。一方、酸素、窒素、炭素の内殻イオン化スペクトルを検討したところ、単分子に比較すると、塩基の6員環は変化が少ないのに対し、糖の5員環は大きな変化を受けていることがわかった。これは、cytosine分子部分は芳香性が高く、安定で影響を受けにくかったのに対し、deoxyribose分子部分の糖の5員環はフレキシブルで変化しやかったためと考えられる。このように内殻の情報を詳細に解析することで分子内における局所的な情報を得ることに成功した。前年度、今年度の研究により、内殻励起状態を高速に計算する手法、内殻の情報を抽出する解析手法(エネルギー密度解析)の確立に成功し、内殻励起をトリガーとした化学反応を扱える理論枠組みを提案した。
O-アルキルDNA付加体定量によるヒト発がん要因の解析

本研究は、環境化学物質によるDNAの構造変化・付加体をヒト組織中に直接検出することにより、ヒト発癌に実際に関与する要因とその相対的重要性を明らかにしようというものである。昨年度、喫煙者および長期禁煙者の肺組織各15例についてO-アルキル付加体の定量を行い、喫煙者のO^4-エチルチミンレベルが長期禁煙者より有意に高いことを見出した。今年度は非喫煙者の肺組織を解析し、そのレベルが長期禁煙者と同レベルにあることを明らかにした。以上の結果、喫煙中のエチル化剤によってDNAがエチル化されて非喫煙者より高いレベルの付加体が形成されること、その付加体は禁煙を続けることによって元のレベルに戻ることが示唆された。O-アルキル付加体を定量することによってヒト発がん要因の解析をするためには、一般的にヒトの組織DNA中にどの程度の付加体が形成されているのか、各種組織の間にどの程度の違いがあるのかが、重要な基礎データとなる。そこでヒト剖検例から、肝、肺、心、腎、膵、脾、末梢血等の組織を収集してそのO-アルキル付加体の定量を進めている。その結果、全ての臓器でO^4-エチルチミンが検出され、そのレベルは10^8の正常チミンあたり数個から十数個であった。O^6-メチルグアニンも殆どの組織DNAで検出された。このことは通常の生活を営んでいるヒトが、日常的にアルキル化剤に暴露されて組織にO-アルキル付加体を蓄積していることを示している。
分子イメージングを基軸とする生細胞内分子計測・光操作法の開発

課題1では,より長時間かつ定量的な生細胞内RNA可視化検出を目指した.発光タンパク質NanoLucの二分割断片型RNAプローブを開発した.試験管内においてプローブ存在下での標的RNAの添加および分解時の発光測定を行った.結果, RNA添加によりプローブの発光値が有意に上昇した.またRNaseを添加するとRNA添加前と同等の発光値まで減少したことから,開発したRNA検出プローブの可逆的が示された.超解像でBakおよびVDACの関与を調べるため、VDACノックアウト細胞におけるBakの1分子観察を行った.観察は15分おきに同じエリアで1分子観察ができるシステムを構築した.BAKはVDAC3の影響を受けて,アポトーシス刺激後105分を越える頃からクラスター形成が生じることを明らかにした.課題2では,Aktを特異的に活性化する光活性型Akt(PA-Akt)系を応用展開し,転写物,リン酸化タンパク質,代謝物にまたがる大規模解析を行った.刺激後に存在量が変化した転写物群,代謝物群から活性化した転写因子,代謝酵素をそれぞれ推定した.またリン酸化タンパク質の測定結果と照合することでAktが制御するシグナル伝達経路を特定した.これら結果から,糖代謝におけるAktの働きは主に代謝酵素の活性制御であることが示唆された.課題3では,同定したFPR1阻害剤の作用機序を調べるために,Gタンパク質の活性化を蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)により定量評価する顕微鏡システムを開発した.FRETシグナルから,リガンド濃度依存的なGタンパク質の活性評価が可能なことが解った.また,FPR1とβアレスチンの1分子同時観察を数分にわたり観察するシステムを構築した.このシステムを用いて,FPR1阻害の1分子レベルでのメカニズムを解析するためのデータ取得を遂行した.課題1では,RNAの可逆的な可視化プローブ開発へ研究が展開している.ルシフェラーゼ発光型プローブを開発することで,従来の課題であった可逆性的な応答を実現することが可能になった.またBakの超解像イメージングでは,分子数カウンティングが可能になり,アポトーシスメカニズム解明のための1分子観察に研究を展開させた.長時間1分子観察を行うことで,BakとVDACとの相関を解析する系が構築できた.課題2では,Aktの光制御技術の応用発展研究に大きく展開しており,転写物,リン酸化タンパク質,代謝物にまたがる大規模解析を行った.一連の結果から,糖代謝におけるAktの働きは主に代謝酵素の活性制御であることが解明できた.さらに神経細胞の分化メカニズム研究へ応用展開を進めている.人為的にAktの活性化が可能な光活性型Akt(PA-Akt)系を用い,Akt活性の時間パターンと細胞運命間の対応関係の分析を進めている.課題3では,東大化合物ライブラリーからFPR1の阻害剤を取得することに成功している.この阻害剤のメカニズムを解析するために,新たなFPR1-Gタンパク質相互作用のFRET評価系と,FPR1とβアレスチンの1分子同時観察系を立ち上げた.統計解析するための膨大なデータの取得を進めており,その解析のためのプログラムを作製した.以上の課題13の成果は,当初の申請時の研究項目をおおむね完了しており,その発展研究に移行している.課題1では,新に開発した発光型TERRA検出プローブを用いて,生細胞のRNAの定量解析を実現する.蛍光プローブによる局在解析と発光プローブの定量性を合わせることで,生細胞内RNA解析の一般性ある分析技術を完遂させる.また,ラマンイメージングおよび分光データから細胞内代謝物を同定するための多変量解析法を開発する.課題2では,Akt光制御技術の応用展開について,これまで得た膨大なオミックスデータを解析し,論文にまとめる.また神経細胞の分化メカニズム研究へ応用展開では,Akt活性の時間パターンと細胞運命間の対応関係の分析を進める.光照射により異なる時間パターンを創り出すとともに,MEKシグナルの必要性を合わせて,どのようなAkt活性の時間パターンが神経分化を誘導するかを実験的に検証し,本技術の有用性を実証する.課題3では,東大化合物ライブラリーから同定したFPR1の阻害剤について,独自に開発したFRET評価系と1分子観察系を用いて,その作用機序を明らかにする.とくに,FPR1の単量体と多量体形成とが阻害剤にどのように影響するか,Gタンパク質との相互作用に与える影響について実験的に解明する.課題1では,細胞内在性テロメアRNAを1分子で可視化するプローブを開発した.RNA結合タンパク質PUMに変位を加え(mPUM),その結合定数がnMオーダーであることを確認した.mPUMに分割したGFPを連結したプローブを作製し,内在性テロメアに特異的に結合することを実証した.さらに全反射蛍光顕微鏡を用いることにより,1分子のテロメアの動態を可視化することに成功した.平行して,ミトコンドリアからのSmac放出を,分割蛍光タンパク質の再構成法により可視化するプローブを開発した.HeLa細胞とゼブラフィッシュ培養細胞を用いて,UV刺激によりSmacが放出されると,細胞が蛍光性になることを実証した.開発したプローブを発現するゼブラフィッシュのトランスジェニック体を作製中である.課題2では,細胞内キナーゼ(Akt)の定量的な光制御技術を開発した.Aktの細胞内局在を光制御するために,光感受性タンパク質CRY2およびCIB1を活用した.青色光の照射回数にともない,Akt活性が上昇することを確認した.

このAktの活性化を光で定量的に操作するために,Aktの時間的な活性を記述する数理モデルを構築した.Western blotによる実験データに基づき,人工光感受性Aktの活性の時間的な変動を表す数理モデルの構築に成功した.実験結果とシミュレーション結果との比較検討から,Aktの活性化メカニズムにポジティブ・フィードバック活性化機構が関与することを新たに特定した.同様の原理に基づき,神経細胞の軸索伸長方向を制御する技術開発を行った.課題3では,GPCRの光制御技術を開発した.GPCRとbeta-arrestinとの相互作用を,CRY2とCIB1を利用することにより,外部光によって制御できることを実証した.GPCRの細胞内局在の変化と細胞内シグナル活性を定量的に評価し,beta-arrestinの寄与を特定することに成功した.課題1では,テロメアRNAを可視化するプローブ開発が当初の予定より早期に終了しており,生細胞内テロメアRNA1分子観察に成功した.これまでの常識とは異なるテロメアRNAのダイナミックな動きを観察しており,統計的解析を進めている.テロメアRNAの機能に関する新たな知見が今後期待できる成果である.課題2ではAktの光制御技術が早期に終了し,当初の計画通りの成果を得ることができた.この技術を基盤として,その発展研究を進めている.具体的には,神経細胞の軸索伸長方向を制御するDCC膜リセプターの多量体化を光で制御する技術開発を進めており,神経初代培養細胞を用いて良好な結果を得ている.将来的には,動物個体での神経ネットワークを光で人工的に構築することを目的とした応用を展望して研究を展開している.課題3では,GPCRを特異的に阻害する化合物の同定に成功している.化合物ベースの光制御技術と合わせて,GPCRーβarresin相互作用を直接光制御する技術開発に着手し,良好な成果が得られている.GPCR阻害剤とは異なる細胞内シグナル活性が得られており,学術的に興味深い結果を蓄積する段階にある.以上より当初の計画以上の進捗が得られている.課題1では,細胞内在性のテロメアRNAを1分子レベルで可視化することを目的として,蛍光プローブのTERRAに対する結合能を生化学的に測定した.次に,細胞内のTERRA上でプローブが蛍光を発することを蛍光顕微鏡により実証した.さらに,プローブがTERRA本来の機能を阻害しないことを,テロメアの長さを測定することにより示した.開発した蛍光プローブが,細胞内のテロメアを特異的に分子認識し,蛍光性タンパク質が再構成されることを実証した.超解像でBak凝集体を可視化し,Bak分子数を見積もる方法を開発した.光活性型蛍光タンパク質mEos3でBakを標識した.BakーmEos3をコードした遺伝子を凝集体プローブとして内在性Bak欠損細胞に導入した.次にプローブ発現細胞にアポトーシス刺激として紫外線を照射し,超解像イメージングにより蛍光観察を行った.その結果,ミトコンドリア上に局在するBak凝集体の超解像画像を得ることに成功した.課題2では,神経軸索誘導に必要なDCCリセプターの光制御技術の開発に取り組んだ.
理科の授業構成力と実践的指導力を養成する教師教育用ケースメソッド教材の開発

本研究の目的は、理科の指導が苦手な小学校志望学生や教師に,授業構成力と実践的指導力を養成するナラティブアプローチを用いたマンガケースメソッド教材を開発することであった。3年間にわたる実験研究と教材の改善により、教師教育に固有なマンガケースメソッド教材として、新しい学習プログラムの開発と提案ができた。加えて、Webベースでの配信に向けたデジタルコンテンツの基礎研究も完了した。本研究の目的は,理科の指導が苦手な小学校教員志望学生や若手の教師に対して授業構成力と実践的指導力を育成し,学校現場で生きてはたらく力をつけることである。そのために,ナラティブアプローチを取り入れた教師教育用ケースメソッド教材を開発することであった。24年度は,ケースメソッド教材が、教師の授業構成力と実践的指導力育成に寄与する背景についての基礎研究を行い土台となるフレームワークを構築することである。まず,ケースメソッド教材の開発においては,小学校の理科授業の現場で起こる事象に対応した授業構成力と実践的指導力に関わる知識や技能を抽出し精選を行った。その結果,具体的な学習内容としては,新学習指導要領によって導入されたエネルギー分野の手回し発電機とLEDの実験を採用した。教材は,マンガを知識獲得のための学習ツールとして用いた。マンガの有効性は,短時間に実験内容や操作技能をストーリーとして読み解くことができ,読み取らせたい学習内容や技能を焦点化できるところにある。本教材を用いて,小学校教員志望大学生を対象に,使用感と授業構成力の向上に関する調査を行ったところ,共に有効性が認められた。また,教材の気づきに関する評価を行うことで,教材で読み取らせたい意図と学習者の気づきの差異を検証し,今後の改善と開発に向けての示唆を得ることができた。以上については,投稿論文及び学会において発表した。次に,Webベースでの発信に向けた基礎研究を実施した。具体的には,教室等の学習コミュニティにおいて知識の共有,外化,構築を促進することを目的として,タブレットPCを用いた2つのシステムを開発した。1マンガの気づいた部分にピンを打ち共有するポインティング型,2気づいた部分にテキストで理由を記入し共有するテキスト共有型である。これらのシステムを用いた基礎研究を実施した。1については,学会での発表を行った。25年度は,ケースメソッド教材を改善し,教材の質的向上および内容の充実を図ると共に評価実験を行うことであった。また,Web版の開発に向けタブレットPCにケースメソッド教材を実装したプロトタイプ版を開発し実験研究を行うことであった。まず,追加と拡充を行ったケースメソッド教材を用いて,教材の読み取りに関する研究と教材による実験技能の向上に関する研究の2つの評価実験を行った。教材を被験者がどのように読み取るかに関して,国内の国立・私学の教員志望大学生115名を対象に実験を行ったところ,実験技能や授業環境などの着眼点において十分な読み取りができていないことがわかった。以上については,国内の学会において発表したものを総括し,投稿論文としてすでに採択されている。また,実験技能の向上に関しては,実質的な技能習得に着目した実験研究を約60名の教員志望大学生を対象に行い,教材の有効性が確認できた。これらも国内の学会で発表し,現在総括を行っている。次に,Webベースでの発信に向けた基礎研究として,タブレットPCを用いたシステムを2種類開発し,評価実験を行った。これらの結果に関しては,2つの国際学会で発表を行った。また,ポインティングシステムを取り入れたシステムの改良版を開発し,評価実験を行ったものを2014年度の国際学会に投稿し,既に採択されている。本研究の目的は,理科の指導が苦手な小学校教員志望大学生や若手の教師に対して授業構成力と実践的指導力を育成し,学校現場で生きてはたらく力をつけることである。26年度は,ケースメソッド教材の開発で得られた研究成果をまとめると共に,指導者教本を作成することであった。はじめに,ケースメソッド教材の開発で得られた研究成果は,(1)ケースメソッド教材としての教材研究と(2)タブレットPCにケースメソッド教材を実装したWeb版のシステム研究に分けることができる。まず,(1)の教材としての研究は,学習者によるケースメソッド教材の読み取りに関する研究と学習者に与える実験技能の向上に関する研究であった。読み取りに関する研究は,国内の国立・私立の教員志望大学生115名を対象に実験を行い,実験技能や授業環境などの着眼点において読み取りが不十分であることが分かった。続いて,学習者に与えた実験技能の向上に関しては,操作技能の習得と知識の獲得について教員志望大学生60名を対象に評価実験を実施し,ケースメソッド教材が従来の教科書よりも効果的な教材であることが確認できた。以上,2点の研究に関しては個々に総括を行い,国内の学会において原著論文として採択された。

続いて(2)のWeb版のシステム研究に関しては,これまでに開発・改良してきたタブレットPCを用いたポインティング機能を中心とするシステム開発に加え,新たに化学分野におけるチュートリアル型のシステムの開発を実施した。これらの研究に関するシステム評価を2つの国際学会で発表した。最後に指導者教本の作成については,試行版を作成し,実際の授業の中でケースメソッド教材を使用しながら改良を加え,完成に向かっている。26年度が最終年度であるため、記入しない。科学教育26年度が最終年度であるため、記入しない。24年度に予定したケースメソッド教材の開発を終え,実験研究を行い,教材評価が進んでいる。また,Webベースでの発信に向けて,タブレットPCを用いた学習プログラムのシステムを開発し,基礎研究を行った。25年度に予定したケースメソッド教材の質的向上および内容の充実が完了し,実験研究をまとめた教材評価が進んでいる。また,Web版の開発に向けタブレットPCにケースメソッド教材を実装したプロトタイプ版と改良版の開発が完了し,評価実験を行った。ケースメソッド教材を改善し,教材の質的向上と拡充を図る。また,指導者の教本となるティーチャーズマニュアルを作成し,実践研究を通して,有効性と妥当性を明らかにする。Web教材についてはより実験的研究を進め,デザイン指針を設けることで,情報活用に向けた学習環境の構築を図る。ケースメソッド教材の開発で得られた研究成果をまとめると共に,指導者教本を作成する。これらの成果は国内,及び,国際学会で発表する予定である。また,Web版においては,デジタル版の学習システムの改善とWeb環境を整え,限定的な公開を行っていく予定である。コンテンツ(学習ツールとしてマンガを使用)の作画者の体調不良により、作画が中断。回復の見込みが立たず、新たな作画者の選定等により、作画期間が延長し計画が遅延した。代替者の確保を行い、コンテンツの作成を継続する。