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日本語プログラミング言語による科学リテラシー獲得を目指した情報教育の実践的研究

情報教育に科学教育のテーマや要素を取り入れ,日本語プログラミングとセンサーを利用した教材で学習活動を展開し,その教育効果を調査した。その結果,センサーを導入することによって学生の興味・関心が高まることが確認できた。また天気予報や緊急地震速報などの身近なテーマを情報教育と科学教育の両面から扱ったことで,情報システムと自然現象の関係を有機的に理解させることができた。日本語プログラミング言語「なでしこ」からPhidgetsと呼ばれるセンサー群を利用するためのライブラリ開発を行った。このライブラリを使うことで,センサーによる計測や制御を体験的に学習し,日常的な物理現象を定量的に観測するための教材がなでしこで開発できるようになった。そのような教材例として,反射型赤外線センサーで物体検知を行う振り子の周期測定プログラムをなでしこで実装し,普通教室での演示実験を想定した簡易な装置で周期測定を行った結果,理論値と100分の1秒程度の誤差で測定値を得ることができた。なでしこは日本語でコードが書けるという,プログラミングの初学者に対する心理的な敷居の低さや,事務処理を自動化するコマンドの充実,PC本体へのインストールが不要等の利点を活かした授業展開を行うことによって,文系学生もプログラミングに興味を持ち,コンピュータの仕組みの理解につながるなどの成果が得られてきた。その一方でなでしこは,ハードウェアの制御等を行うコマンドがほとんどなく,センサーによる計測や制御は困難であった。本研究で開発したライブラリはなでしこの利点を保持したまま計測や制御を容易に行えるようにしたもので,これまでの成果をより一層発展させることができるようになった。平成24年度の研究成果は,広島県物理教育研究推進会主催の「明日から使える理科教材ワークショップ(IX)ー第17回物理教育研究会ー」において「日本語プログラミングで力学を学ぶセンサーを使って」というタイトルで出展し,振り子の周期測定をデモンストレーションした。また,教育システム情報学会において「日本語プログラミングでセンサーを利用する情報教育のための教材開発」というタイトルで講演を行い,開発したライブラリの紹介と幾つかの教材例を報告した。昨年度開発したなでしこ用のPhidgetsライブラリを使って,なでしこで計測・制御を行うための教材開発を行い,それらを使った授業実践によって教育効果を検証した。教材開発においては,これまでは物理現象を題材としていたが,気象や地震など学生の生活に身近な題材を取り上げることとして,気象データ(気温・湿度・気圧など)の計測システムや緊急地震速報の疑似体験システムを構築した。これらの教材を授業に導入した結果,気象に関して「上空は気圧が高い」という思い込みや緊急地震速報に関して「地震を予知して発せられている」といった誤解を正しく理解させることができた。気象データの収集や緊急地震速報の仕組みは情報ネットワークの仕組みの理解と不可分であるため,その仕組みを学習するためにネットワーク越しにセンサー値を取得(計測)したり,学生自らの遠隔操作によってLEDの点灯・消灯(制御)が行える教材の開発し,授業への導入を行った。授業アンケートからは,センサーを使った授業に新鮮味を感じ,興味・関心の喚起があったことを確認できた。特に上空の気圧が低くなることを,5階建ての建物を上り下りしてその場で実測値を確認し気圧の低下を確認できたことは好評価であり,このような学習活動の重要性を確認することができた。以上のことから,日本語プログラミング言語を使い,情報教育と科学教育を融合した教育手法で学習効果の向上が確認でき,研究目的を達成することができた。平成25年度の研究成果は,広島県物理教育研究推進会主催の「明日から使える理科教材ワークショップ(X)ー第18回物理教育研究会ー」において「情報教育で理科!」というタイトルで出展し公表を行った。また,情報処理学会において「日本語プログラミングによる計測制御のための教材開発」というタイトルで講演を行い,計測制御を行う教材を使った授業実践の成果報告を行った。日本語プログラミング言語「なでしこ」を使い,数値計算プログラムと力学のシミュレーションプログラムを作成した。数値計算プログラムは三角関数やネイピア数をベキ乗展開して求めるものであるが,厳密な値と比較し,単精度の範囲で正確に計算されていることを確認した。これらのプログラムは単なる確認用ではなく,コンピュータによる数値計算の限界を知り(情報教育),結果の適用範囲を正しく判断する(科学リテラシー)ための教材として使うことができる。数値計算した結果はグラフ化して見えるようにすることが教育的である。そのため,数値計算プログラムに計算結果をグラフ表示するルーチンも記述していたが,座標系の変更や3次元プロットなどの細かい表示に対応する必要があると判断し,フリーウェアのgnuplotを導入した。gnuplotはコマンドラインで利用できるため,なでしこプログラムから起動して容易にグラフの描画を行えるようになった。力学のシミュレーションプログラムとして,バネや振り子の単振動,自由落下,Weylの玉突き,質点系など,基本的な力学の問題を対象とし,その運動をアニメーション表示するものを作成した。また,これらのプログラムをWeb上でもシミュレーションできるよう,なでしこが使えるWebアプリケーション開発環境「葵」をサーバに導入した。しかし葵を使ったシミュレーションによって詳細な動作検証を行った結果,教育ツールとしての利用はかなり限定されたものになることが明らかとなった。そのため,葵を介さずになでしことWeb環境を直接連携させた教材の開発に切り替えて研究を進めている。

これらの成果については,広島県物理教育研究推進会主催の「明日から使える理科教材ワークショップ(VIII)ー第16回物理教育研究会ー」にて「情報教育で力学も学ぶ」というタイトルで出展し公表を行った。なでしこによる物理教育教材の開発とPhidgetsを使ったフィジカルコンピューティングの導入は,なでしこからセンサーを利用するライブラリの開発によって達成できている。しかし当初の計画では,これらの教材をWebアプリケーションとして利用することを想定していたが,昨年度の研究過程において,なでしこをWebアプリケーションとして利用するための環境である「葵」が教育ツールとしての実用に耐えないことが判明したため,葵を使わずに教材をWebアプリケーション化することが課題として残っている。この課題に対し,なでしことPhidgetsの間で直接ネットワーク通信できるライブラリの開発を行ってきたが,想定した通りの動作が得られておらず,別の方策の検討を行うなどしているため,進捗はやや遅れ気味となっている。本研究ではWebアプリケーションを利用するためのサーバが必要であるが,セキュリティ上の観点からサーバをリプレースした際に,開発環境の「葵」が最新OS環境下で動作しなくなった。原因は葵が使うデータベース管理システムSQLiteのバージョンが古いためで,旧バージョンのSQLiteをインストールすることで対応できたが,セキュリティの低下を招く危険性が大きくなった。更に葵の動作を詳細に検証した結果,動作速度や表示の面で力学のシミュレーションを行う教育ツールとしての利用が困難であることが明らかとなった。また葵によるWebアプリケーションはFlashコンテンツとして動作するため,PC環境下だけでなく,Flashコンテンツの再生が可能なスマートフォンやタブレット端末などのモバイル環境下での学習教材として利用することも想定していたが,2011年11月にアドビシステム社からモバイルブラウザー向けFlash Playerのサポート打ち切りが発表され,Flashコンテンツの動作を前提とした計画を変更するに至った。しかしこれからの教育現場を考えた場合,モバイルでも利用できる教材は想定しておくべきと考える。そのため,葵を介さずになでしこの機能拡張によってWebを利用する方法を検討し,教材の試作を重ねているところである。以上のように,葵の利用について当初の研究計画を変更せざるを得ない状況になったため,達成度は「やや遅れている」という自己評価をした。しかし,なでしこでWebの利用を行わない教材の作成はおおむね順調に進行しており,日本語プログラミング言語を使った教育によって科学リテラシーの涵養を目指すという目的通りに研究が進んでいる。
企業ディスクロージャーの品質改善とその評価方法の確立

本研究は企業情報の開示品質の改善について考察した。ポイントは(1)日本企業の情報開示の現状と諸外国のそれを比較し、日本企業の改善余地を整理すること、(2)諸外国における開示情報の品質改善に向けた取組みを整理すること、(3)わが国企業の情報開示の品質評価方法を検討することである。まず情報開示のIT化により、どのような改善が可能で、またコーポレート・ガバナンスにいかなるインパクトを与え得るかを考察し、双方向型コミュニケーションの進展と情報発信者・受信者間の同期化が可能となることを明らかにした。また、諸外国の先進事例として、無形資産の開示、プロフォーマ情報の開示、管理会計情報の財務報告への活用を指摘した。前者2つは情報の信頼性という面で問題が指されうるが、証券市場に対して有用な情報を提供しているとの証拠が示されている。ただし、プロフォーマ情報は、日本企業ではそれほど浸透しておらず、この点はわが国企業の情報開示の特質といえる。財務情報のみの情報開示では企業活動を十分に伝達することは難しく、定性情報を付加することが財務情報の有用性を高めることにつながる。日本企業の定性情報としては環境報告書、CSR報告書等が特徴的であるが、どのような定性情報が企業の情報開示の品質改善に資するかは企業のおかれている事業境に依存する。一般的に、製造業は金融業よりも環境関連情報を積極的に開示している。自社のおかれている事業環境の中で、財務情報と定性情報をミックスし、これを適時に公表することが情報開示の品質を左右するといえる。そのためには、自社の情報開示政策を規定する開示方針を確立し、そのもとでPDCAを展開してくことが持続的な品質改善に不可欠といえる。平成17年度においては、(1)(3)にあるような、日米における法定および自発的ディスクロージャーの現状および先行研究の整理を行った。(1)日米企業におけるディスクロージャーの課題についての考察(2)諸外国におけるディスクロージャー改善に関する先行研究の整理(3)諸外国におけるディスクロージャーの品質評価に関する先行研究の整理これらを通じて、現在の財務諸表は企業価値との関連性が年々低下しているとの多くの証拠を見つけることができた。その主要な要因としては、人的資源やブランドといった知的資産に関する情報が資産として計上されていないことなどが指摘されている。現行の制度上は、これらの無形資産を資産計上することは認められていないが、それを補う動きも一部に見られる。たとえば、インドのIT企業であるInfosys Technologiesでは人的資源に関する定量情報を自発的にディスクローズしている。また、新興企業の一部においては売上高の水増し計上の問題が指摘されている。これといった担保となりうる資産を持たない新興企業においては、急速な売上高の成長しか融資を得るための材料がないという点が問題の根っこにあることが指摘されている。このように、平成17年度における調査を通じて、現行のディスクロージャー制度には改善すべき課題が山積していることが明らかとなった。また、文献による調査のみではなく、アンケート調査やインタビューを通じて情報発信者である企業サイドのマインドや問題意識を明らかにすることも試みている。アンケート調査により全体像をつかみつつも、インタビューを通してアンケートではとらえきれない面や深掘りすべき点を補うというアプローチを採用している。特に、インタビューは個別事例を積み重ねる上で非常に有効なアプローチであることが実感できたので、次年度以降においても継続していきたいと考えている。本年度の研究を通じて、日米の法定ディスクロージャーの現状および自発的ディスクロージャーの現状について検討を加えた。特に、無形資産の開示に関する検討を進め、無形資産情報の開示を促進するための方策として、(1)無形資産情報の価値関連性にっいての検証、(2)無形資産情報を開示するインセンティブの明確化、

(3)将来情報に関するセーフ・ハーバー・ルール等インフラの整備、(4)無形資産情報の生産に関与するプロフェッションと情報の保証・監査問題、(5)無形資産に関するリスク情報の提供方法、といった論点が明らかとなった。また、情報開示を促進させるに際しては二つのアプローチが考えられる。一つは、これらの情報を開示することで生じるコストよりも得られる便益の方が大きいことを証明するというアプローチである。いま一つは、開示により想定されるコストを制度的に低減させるアプローチである。前者のアプローチは、開示効果を実証研究により示していく必要があり、アカデミックスの役割といえる。一方、後者のアプローチは、セーフハーバールールが将来情報の開示を促進した事例を指摘できる。これは、予測、見積もり、分析その他の将来志向ステートメントを含む情報開示にっいて、米国証券取引所法に基づき免責しようとするものである。また、本年度までの研究を通じて、会計制度によって自社の実態をより良く表現することが難しい企業の事例が認められた。それは特に新興企業に認められ、利益を中心とした従来型の指標では株価を説明しづらいという事情が存在する。そこで、売上高との関係で株価を評価しようとしたのである。このような傾向が広がることで、財務報告に当たって、従来型の利益にフォーカスを当てた会計政策から、売上高にフォーカスを当てた会計政策へとシフトする可能性が認められる。この売上高にフォーカスを当てた会計政策を収益会計政策と定義し、検証を実施中である。本研究は企業情報の開示品質の改善について考察した。ポイントは(1)日本企業の情報開示の現状と諸外国のそれを比較し、日本企業の改善余地を整理すること、(2)諸外国における開示情報の品質改善に向けた取組みを整理すること、(3)わが国企業の情報開示の品質評価方法を検討することである。上記の目的のもと、まず情報開示のIT化により、どのような改善が可能で、またコーポレート・ガバナンスにいかなるインパクトを与え得るかを考察した。その結果、双方向型コミュニケーションの進展と情報発信者・受信者間の同期化が可能となることを明らかにした。また、諸外国の先進事例として、無形資産の開示、プロフォーマ情報の開示、管理会計情報の財務報告への活用を指摘した。前者2つは情報の信頼性という面で問題が指摘されうるが、証券市場に対して有用な情報を提供しているとの証拠が示されている。ただし、プロフォーマ情報は、日本企業ではそれほど浸透しておらず、この点はわが国企業の情報開示の特質といえる。管理会計情報の活用はSFAS131号によるセグメント情報が代表的であるが、この点について長所・短所の考察を行った。財務情報のみの情報開示では企業活動を十分に伝達することは難しく、定性情報を付加することが財務情報の有用性を高めることにつながる。日本企業の定性情報としては環境報告書、CSR報告書等が特徴的であるが、どのような定性情報が企業の情報開示の品質改善に資するかは企業のおかれている事業環境に依存する。
線維組織を足場とする放出制御型ナノ粒子による肺がん及び肺線維症治療システムの創製

平成30年度は、肺線維症治療の最適化を指向した肺投与型DDSの開発を目的に、薬物輸送担体である様々な脂質組成のリポソームの最適な脂質組成について検証した。肺線維症は、不可逆性の線維化により蜂巣肺を形成し、呼吸機能の低下をきたす難治性疾患である。線維化の発症には、炎症などの肺胞の障害に対する修復機構であるTGF-β1誘発性のコラーゲン産生が過剰となることが原因となる。この発症、進行及び増悪過程には、肺線維芽細胞の遊走、増殖及び分化が深く関与している。そのため、線維組織を構成するコラーゲンや肺線維芽細胞へ抗線維化薬を送達することが、特発性肺線維症の治療戦略となる。そこで、まず最初にコラーゲン及び肺線維芽細胞への送達効率に優れたナノ粒子製剤を創製すべく、最適なリポソーム製剤の構築に着手した。リポソームは、主成分とする脂質:コレステロール:DSPE-PEG2000 =7:2:1(モル比)の脂質組成とし、薄膜水和法により調製した。主成分とする脂質には、DPPC、DOTAPおよびDPPSなどの様々な電荷を有するものを選択した。主に、肺線維芽細胞における分布特性、線維組織を構成するcollagen Iへの付着性、薬物放出性について評価したところ、DOTAPを主成分とするカチオン性リポソームがそのすべてが最も優れていることが明らかとなった。現在、抗線維化薬を封入したリポソームを調製し、ブレオマイシン誘発性肺線維症モデル動物におけるリポソームの送達効率などを検証している。当初予定していた検討順番とは異なるものの、目的を達成するための製剤構築について必要な知見を得ることができた。また、予定よりやや早くin vitro実験系による機能評価を始めることができた。2019年度は具体的に治療に用いる予定の薬物を構築した製剤に効率よく封入する方法について検討する。また、製剤自身の動態特性を損なわずに薬物の放出制御を行う方法について検証を始める。主に、肺組織や肺の細胞レベルでのリアルタイムな薬物動態を評価する予定である。必要な薬物の測定機器(HPLC関連機器)を購入する予定であったが在庫状況の関係から、平成30年度内の購入が困難であった。購入のための研究費を次年度使用額として残し、2019年度にすぐ購入した。
スギ花粉内在性免疫アジュバントの解析

本研究では、スギ花粉症の発生要因となるタンパク質性アレルゲン以外に免疫応答を刺激する物質,特に自然免疫系の活性化に関わる成分を解析するために、スギ花粉に含まれる病原体関連分子パターン物質(PAMPs:pathogen-associated molecular patterns)を単離し、その構造や物性、自然免疫系細胞の活性化機構を明らかにすること目的に検討を進めた。本年度は1スギ花粉からの糖鎖成分抽出及び精製法の検討、2活性型糖鎖の検出及び定量法の検討を行った。1の研究成果:乾燥スギ花粉からの糖鎖成分の抽出法を検討した。スギ花粉症患者の粘膜分泌液の液性に着目し、花粉粉末を弱アルカリ性の緩衝液に浸漬し、水溶性及び不溶性画分に分画した。不溶性画分には花粉の生殖細胞を含む細胞成分と殻成分が含まれ、密度勾配遠心分離法を採用し、細胞と殻に分画できることが分かった。2の研究成果:糖鎖結合性の糖鎖認識タンパク質(CRP)の組換え型タンパク質の発現系を構築し、得られたCRPを用いて、スギ花粉から抽出された糖鎖成分の検出に応用可能か検討し、CRP-ELISA法を完成させた。またCRP固相化カラムにより、糖鎖成分を分離精製できることが明らかとなった。CRP-ELISA法により糖鎖成分の含量を求め、初年度の目標であるmg単位の糖鎖画分が1gの乾燥スギ花粉から分取可能であることが明らかとなった。さらに、組換え型CRP-Fcタンパク質作製を完成させ、花粉中の糖鎖局在を顕微鏡で検討したところ、殻の内側表面及び生殖細胞境界部に対象物が集積していることが明らかとなった。以上の検討より、弱アルカリ性緩衝液抽出及び密度勾配遠心分離により花粉の組織分画及び糖鎖抽出が可能になり、次年度以降に糖鎖構造の解析及び自然免疫系細胞の活性化の検討を行う予定である。初年度に実施予定の花粉からの糖鎖抽出及び分画法については、水溶性多糖、細胞画分、殻成分中から各々の多糖抽出方法が確立した。また精製においてもCRPレクチン様組換え型タンパク質を利用することで、今後の糖鎖物性解析に必要な量を得ることができた。また、自然免疫系細胞の刺激に用いる花粉成分の分取も準備が整ったことから、当初の予定通り進展していると考えている。レクチン様受容体と花粉糖鎖との反応性の検討。マクロファージや樹状細胞のレクチン様受容体の花粉糖鎖結合性を解析する目的で、組換え型レクチンーFcタンパク質の結合特異性を利用する。さらに、花粉糖鎖の反応性を微生物糖鎖と比較する。花粉より抽出・精製した糖鎖の構造解析は、レクチンアレイ様の手法を用いて行う。高分解能2D-NMRによる糖鎖構造解析も行う予定である。レクチン様受容体発現性培養細胞を用いて、スギ花粉糖鎖による活性化を以下の点から評価する。樹状細胞の花粉糖鎖によるサイトカイン産生、補助刺激因子の発現促進。ELISA及びFACSにより、各種免疫系タンパク質発現を検討する。これらの解析から、花粉糖鎖の自然免疫系への影響を評価する。

レクチン様受容体と花粉糖鎖との反応性の検討。マクロファージや樹状細胞のレクチン様受容体の花粉糖鎖結合性を解析する目的で、組換え型レクチンーFcタンパク質の結合特異性を利用する。さらに、花粉糖鎖の反応性を微生物糖鎖と比較する。花粉より抽出・精製した糖鎖の構造解析は、レクチンアレイ様の手法を用いて行う。高分解能2D-NMRによる糖鎖構造解析も行う予定である。レクチン様受容体発現性培養細胞を用いて、スギ花粉糖鎖による活性化を以下の点から評価する。樹状細胞の花粉糖鎖によるサイトカイン産生、補助刺激因子の発現促進。ELISA及びFACSにより、各種免疫系タンパク質発現を検討する。これらの解析から、花粉糖鎖の自然免疫系への影響を評価する。物品の納入価が予想よりも安かったため。次年度の物品費に充当する。
多重周回横波を利用したパイプセンサによる高感度液体計測

本研究は、液体の導電率や粘度を測定できる横波型弾性波センサの開発を目的としている。特に、横波型弾性波を石英パイプの円周方向に周回させ、弾性波が液体試料とより長く接触することで、センサの高感度化を目指す。当該年度では、横波型弾性波を励振するために必要な酸化亜鉛薄膜を石英パイプ側面全周に成膜する手法について検討した。これまで、研究代表者の研究により、横波型弾性波を励振可能なc軸平行ZnO膜(圧電軸が基板面内で一方向に揃った酸化亜鉛薄膜)を石英パイプ側面一部に成膜することに成功している。しかし、弾性波が少ない減衰で周回するためには、側面全周を滑らかに成膜する必要がある。そこで、スパッタ法による成膜中に、真空回転導入器やモータなどで構築した自動回転機構を用いて石英パイプを回転させることで側面全周に成膜を行った。作製した薄膜をX線回折法で評価した結果、側面全周でc軸平行ZnO膜が得られていたが、場所によって結晶性のばらつきが見られた。ここで、石英パイプの回転速度について検討したところ、高速では全体的な結晶性が悪くなり、低速では部分的に良い結晶性が得られるものの場所によるばらつきが大きくなる傾向が見られた。本研究では、直径20mm、肉厚1.5mmの石英パイプに対して、1.6 rpmで回転させた場合にX線回折強度のばらつきが全体で6%程度に抑えられた。現在、より小型な石英パイプ側面へのc軸平行ZnO膜作製について検討しており、直径6.8 mmの石英パイプ側面一部でc軸平行ZnO膜が得られている。自動回転機構を用いることで、小型な石英パイプでも側面全周への成膜が期待される。また、効率良く弾性波を励振するための電極構造についてのシミュレーションや、実際に電極パターンを作製する微細加工手法の検討、横波型弾性波の測定系の構築についても並行して行った。当該年度では、横波型弾性波センサの中核となる酸化亜鉛薄膜の作製手法の検討が大きな課題であった。特に、石英パイプ側面全周のような曲面上への成膜については、これまであまり例が無かったが、自動回転機構を用いて回転速度などの成膜条件を検討することで、側面全周で結晶性のばらつきが少ない薄膜を得ることができた。最終目標である1/4インチパイプへの成膜に向けて直径6.8 mmパイプでの検討も進めており、同様の自動回転機構を用いることでより小型なパイプ側面全周への成膜も期待できる。一方で、横波型弾性波の測定を行うための電極構造作製についても検討を行ったが、現在の手法では歩留まりが悪いため、学外の共同利用微細加工施設に相談しプロセスの改善を考えている。また、センサの測定系を並行して構築し、簡単な弾性波の送受波が観測できることを確認した。横波型弾性波センサの中核となる酸化亜鉛薄膜の成膜については、1/4インチ石英パイプへの成膜に向けて、小型なパイプにおける自動回転成膜に関してこれまでの直径20 mmの場合と同様の検討をしていく。また、弾性波を励振するためには酸化亜鉛薄膜上に電極の作製が必要となるが、現在は作製の歩留まりが悪いため、微細加工の条件などを検討してプロセスを改善する。そして、横波型弾性波センサを用いた測定について、まずこれまでに成膜できた直径20 mmの石英パイプで検討する。これまでに構築したセンサ測定系を用いて、センサに正弦波バースト信号を入力し、時間波形から弾性波の多重周回を観測する。続いて、パイプセンサ外部または内部に液体試料を負荷し、多重周回波の周回時間差や振幅減衰から液体の粘度特性などを測定する。これらで検討した手法を用いて、最終的に1/4インチ石英パイプによるセンサの検出限界の評価を目指す。現在、より小型な石英パイプ側面へのc軸平行ZnO膜作製について検討しており、直径6.8 mmの石英パイプ側面

一部でc軸平行ZnO膜が得られている。自動回転機構を用いることで、小型な石英パイプでも側面全周への成膜が期待される。また、効率良く弾性波を励振するための電極構造についてのシミュレーションや、実際に電極パターンを作製する微細加工手法の検討、横波型弾性波の測定系の構築についても並行して行った。当該年度では、横波型弾性波センサの中核となる酸化亜鉛薄膜の作製手法の検討が大きな課題であった。特に、石英パイプ側面全周のような曲面上への成膜については、これまであまり例が無かったが、自動回転機構を用いて回転速度などの成膜条件を検討することで、側面全周で結晶性のばらつきが少ない薄膜を得ることができた。最終目標である1/4インチパイプへの成膜に向けて直径6.8 mmパイプでの検討も進めており、同様の自動回転機構を用いることでより小型なパイプ側面全周への成膜も期待できる。一方で、横波型弾性波の測定を行うための電極構造作製についても検討を行ったが、現在の手法では歩留まりが悪いため、学外の共同利用微細加工施設に相談しプロセスの改善を考えている。また、センサの測定系を並行して構築し、簡単な弾性波の送受波が観測できることを確認した。横波型弾性波センサの中核となる酸化亜鉛薄膜の成膜については、1/4インチ石英パイプへの成膜に向けて、小型なパイプにおける自動回転成膜に関してこれまでの直径20 mmの場合と同様の検討をしていく。また、弾性波を励振するためには酸化亜鉛薄膜上に電極の作製が必要となるが、現在は作製の歩留まりが悪いため、微細加工の条件などを検討してプロセスを改善する。そして、横波型弾性波センサを用いた測定について、まずこれまでに成膜できた直径20 mmの石英パイプで検討する。これまでに構築したセンサ測定系を用いて、センサに正弦波バースト信号を入力し、時間波形から弾性波の多重周回を観測する。続いて、パイプセンサ外部または内部に液体試料を負荷し、多重周回波の周回時間差や振幅減衰から液体の粘度特性などを測定する。これらで検討した手法を用いて、最終的に1/4インチ石英パイプによるセンサの検出限界の評価を目指す。
妊娠期からの産後うつ発症予測基準の開発とその有効性の検証

本研究の目的は、産後うつを妊娠期から予測するリスクアセスメントスケールを開発することと、その信頼性と妥当性を検証することにあった。(調査1)臨床助産師のフォーカスグループインタビューおよび(調査2)文献検討の結果、妊娠期からのリスク要因として高齢出産、初産婦、精神疾患既往、低所得者、夫の両親についての不安、夫の育児参加への不安、赤ちゃんの世話の経験、夫の態度、その他のソーシャルサポート不足であった。今後調査をすすめアセスメントツールの重みづけを行う予定である。本研究の目的は、産後うつを妊娠期から予測するリスクアセスメントスケールを開発することとその信頼性と妥当性を検証することであった。これを明らかにすることにより産後うつの早期発見・早期介入を実践することができるようになる。そのため1年目に妊娠期から産褥期まで継続的に妊産褥婦に関わることができる助産院を開業している助産師を対象にフォーカス・グループインタビューを行い、助産師の予測視点を明らかにすること、2年目に妊娠期から予測する産後うつリスクアセスメントスクールの作成、3年目に妊娠期から予測する産後うつリスクアセスメントスケールの信頼性と妥当性の検証を行う予定であった。これまでの結果、1年目の助産師を対象にフォーカス・グループインタビューを行った。2年目の平成25年度には妊娠期から予測する産後うつリスクアセスメントスケールを作るため国内外の文献を集め文献検討を行い、リスクアセスメントスケールを作成を行った。本研究の目的は、産後うつを妊娠期から予測するリスクアセスメントスケールを開発とその信頼性と妥当性を検証することにあった。これを明らかにすることにより産後うつの早期発見・早期介入を行うことができるようになることに加え、システィマティック予防的介入システムを構築することも可能となると考えられる。そのため、その1段階(1年目)に1外来を担当する助産師(病棟兼務)の助産師へのフォーカス・グループインタビューおよび妊産褥婦への追跡調査の結果から産後うつリスクアセスメントスケールの案を作成する。2協力の得られる精神科医,臨床心理士の知識提供により内容妥当性の確認・修正を行う。3協力の得られる研究者及び協力の得られる外来助産師数名に産後うつリスクアセスメントスケールの項目案の表面妥当性を確認することを計画していた。1の助産師へのフォーカス・グループインタビューについては、妊娠期から産褥期・育児期を通して一人の助産師がかかわる開業助産師7名を集め、産後うつ傾向になった人の要因、特性等についてフォーカス・グループインタビューをおこなった。その結果、要因については、産後にかかわった事例では、高齢出産、初産婦、低所得者、ソーシャルサポート不足、双胎、三つ子、母乳のケアが必要な場合、シングルマザー、精神疾患の既往が挙げられた。また、助産師が妊娠期から関わった事例では、妊娠期から質問が多い、経産婦では過去の経験のトラウマ、夫の態度、望んだ出産形態との相違、自尊感情が低い、こだわりが強い、高齢出産、不妊治療後の妊娠、過去にうつになった経験がある事例などが挙げられた。母性・女性看護本研究の2年目に現在の大学へ異動し、大学内のシステムに不慣れであり倫理申請が遅れたこと、大学内の業務が前任校と変化し、業務に追われ、研究が前に進まなかった。1年目の計画としては1外来を担当する助産師(病棟兼務)の助産師へのフォーカス・グループインタビューおよび妊産褥婦への追跡調査の結果から産後うつリスクアセスメントスケールの案を作成する。3協力の得られる研究者及び協力の得られる外来助産師数名に産後うつリスクアセスメントスケールの項目案の表面妥当性を確認することを計画していたが、1のフォーカス・グループインタビューを行うことのみになった。実施の遅れについては、研究開始が遅れたこと、大学教育上で動けない期間があったこと、倫理審査申請後、審査まで時間がかかり開始までに時間を要したこと、グループインタビューを行う上で調整に時間が要したことが挙げられる。3年目の今年(平成26年度)は、1年目に調査した結果および2年目に文献を検討して作成した質問紙を用いて妊娠期から産後3か月までの追跡調査を行い、リスクアセスメントスケール項目の洗い出し、および重みづけの検討を行いアセスメントスケールの作成を行う。その後にアセスメントスケールの信頼性、妥当性を検討する調査を行う。

2年目の今年度(平成25年度)は、1年目で実施できなかった妊産褥婦への追跡調査を行い、その結果から産後うつリスクアセスメントスケールの案を作成し協力の得られる精神科医,臨床心理士の知識提供により内容妥当性の確認・修正を行う。また、協力の得られる研究者及び協力の得られる外来助産師数名に産後うつリスクアセスメントスケールの項目案の表面妥当性を確認する。その後に、計画当初の2年目の調査として、リスクアセスメントスケール(案)およびEPDSを用いて妊娠期(妊娠28週以降)、1か月、産後3か月に調査を行い、アセスメントスケール項目の重みづけの検討を行う。但し、この調査には5か月ほどの時間を要すため、計画が次の年度にまたぐ可能性が考えられる。前年度、研究が諸事情により進めることができなかったため、研究費に残額が生じた。今年度は、調査を2回に分け行うため、研究費を妥当に使用することができると考える。該当なし
空気駆動式胸腔内植え込み補助循環装置の臨床応用に関する研究

長期の補助の際問題となる感染を防止する為に空気駆動式補助循環装置の胸腔内植込みを企図した。初年度は補助循環装置として選択したト-マス型30ccモデル(TBー30)の機能テステ及び急性実験、次年度は慢性実験、最終年度は不全心モデル実験を行った。研究成果は(1)空気駆動式補助循環装置を胸腔内で駆動することは既存の装置で可能。(2)装置そのものより送・脱血のカニュ-レのデザインが重要であり、カニュ-レの屈曲や吻合部での閉室を防止すること。(3)胸腔内に補助循環装置を設置する場所としては右胸腔内横隔膜上が考えられる。(4)実験では左心耳脱血、上行大動脈送血にて左心補助を行ったが、臨床では経中隔左房脱血、上行大動脈送血が考えられる。(5)胸腔内で補助する場合の指標としては一回拍出量がよい(体外での補助の場合、直視下に駆動膜の動きをみることができるが、その代りの指標として)などの知見がえられた。今後の課題としては(1)胸腔内においた場合、周囲組識との癒着が問題となる(その対策としてはゴアテックスシ-トにて境することが考えられる)。(2)駆動チュ-ブは体外と交通するので感染の機会は残る。(3)呼吸容積の減少等不利益な点もあり、補助が長期化する患者を選んで適応させなければならない等が考えられる。不十分な結果に終ったが、多くの空気駆動式補助循環装置が体外に設置されて臨床応用されている現況に対し、胸腔内に植込む形の研究は感染予防等の問題から必要と考える。セグメント化ポリウレタンを材料とした補助循環装置(トーマス型)の小児用仕様30ccモデル(TB-30)を胸腔内植辺み用と考え、モックサーキュレーション・システムにてテストした。TB-30の駆動膜は厚さ0.200.25mmの一板構造で、人工弁は径15mmのビジョルク・シャイリー弁を流入・流出路に設置してある。空気駆動チューブは径1/4の塩化ビニールを使用し、駆動装置はアブコ社製PBPモデル20を使用した。機能試験では、駆動圧200mmHgで拍出量は2.8l/分で、200mmHg以上としても拍出量は増加しなかった。駆動数50から125/分の間で拍出量は直線的増加を示した。耐久性試験では、2週間の臨床補助を目安とした4週間はクリヤーした。急性実験は、まず雑種成犬にて行なった。胸骨正中切開で心に到達し、1時間の体外循環を施行し、左房-上行大動脈間の補助の為のカニューレを装着した。体外循環より離脱した後(1時間の体外循環のみで、心は不全状態であった)、補助循環装置を駆動させた。10回の急性実験を行なった。初期の2回は除く、8回の実験では十分な補助循環効果が得られた。屍体を用いたフィット・トライアルでは右側胸壁第6肋間位胸腔内を臨床では考えているが、空気駆動式補助循環装置を胸腔内に置く上での問題点は、装置そのものより送・脱血カニューレのデザインに改良点があると考えられた。また、体外においた場合は、ダイアフラグマを直視し、駆動に反映出来る利点があるが、体内(胸腔内)に置いた場合はそれに代る指標が要求されるものと推察され、次年度の研究課題と考えている。空気駆動式補助循環装置を胸腔内に植入込んで臨床使用することを課題とした研究で本年度の計画は慢性実験を行ない安定した補助効果をえることと、そのデ-タを解析し必要な装置の改良を行なうことであった。胸腔内に植え込む補助循環装置としたト-マス型30ccモデルTB

ー30は模擬回路に装着した機能試験及び耐久性試験では問題はなかった。駆動圧100から200mmHgの間では、ほぼ直線的に拍出量は増加し3l/分弱の補助能(拍動数100/分)を有し、4週間の耐久試験もクリア-した。しかし、慢性実験では安定した成績をうることは出来なかった。このモデルの完成置換型人工心臓実験でも経験したことと同様の装置としての未完成なるが故のトラブル(人工弁が装着部からはずれてしまうなど)があった。空気駆動式補助循環装置を胸腔内に置く上での問題点は装置そのものより送、脱血カニュ-レのデザインに改良点があると考えられたので、装置よりもカニュ-レの開発に主眼をおくべきかと考えている。カニュ-レの問題は名個体に合せて長さを切断することで対処出来ることを第27回の日本人工臓器学会に報告した。体外にある場合、空気駆動式では駆動膜の動きが指標となるが、胸腔内に置いた場合のそれに代わる新しい指標は見い出せず、流入側の圧と拍出量のモニタ-を指標に駆動することになると想定される。次年度は最終年度であり、補助循環装置の改良を図り、胸腔内植込みの臨床応用に役立てたい。本年度内に可能ならば空気駆動式胸腔内植込み補助循環装置を臨床応用可能な状態にするのが目標であったが達成されなかった。胸腔内で駆動する際、駆動膜の動きに代る新しい指標はなく、既存の指標中一回拍出量が最もよかった。本研究の補助循環装置ト-マス型30ccモデル(TBー30)では、1回拍出量の調節は駆動圧、吸引圧等を用いて行うが吸引圧が最も影響した。臨床応用可能な状態にならなかった原因はTBー30が補助循環装置として未完成なものであったことによる。胸腔内におくこと自体はカニュ-レのデザインの変更にて可能であり、犬では左心耳脱血、上行大動脈送血とし補助循環装置は右胸腔内横隔膜上においたが最短の長さとしてカニュ-レの屈曲やカニュ-レと左心耳および上行大動脈の吻合部の閉塞を防ぐことが重要であった。犬の場合、左心耳から右胸腔内横隔膜上にカニュ-レを位置せしめることは問題ないが臨床ではこの方法は採用できない場合も考えられ、経中隔左房脱血一上行大動脈送血が実際的かも知れない。本研究では臨床応用可能な補助循環装置はえられなかったが、それは補助循環装置自体の問題が主であり、既存の臨床応用中の機種を用いれば胸腔内植込みの状態で臨床応用可能との感触をえた。不十分な結果に終ったが、多くの空気駆動式補助循環装置が体外に設置されて臨床応用されている現況に対し、胸腔内に植込むという形の研究は感染予防等の問題から必要と考えるので、今後とも本研究を継続して行く所存である。
硬骨魚の側線鱗形成における神経堤細胞の関与

<硬骨魚の鱗と感丘の再生過程における関係性の検討について>1.ポリプテルス成魚の側線鱗と通常鱗の異所性交換移植のための準備を整えた。予備実験では、3ヶ月で生着すること、技術的に十分実施可能であることが分かった。ただし、鱗を覆う表皮(および感丘)を出来るだけ傷つけないように鱗同士の強固な結合を外せるかが課題となった。2.インドネシア産シーラカンスの側線鱗の組織切片を作製し観察したところ、露出部のみにエナメル質および象牙質の硬組織と色素細胞が存在しており、そこを通るように側線管の孔が開くことが明らかとなった。また感丘に繋がると思われる神経束が観察されたことから、トンネル型側線感丘が存在することはほぼ間違いない。これは線画のみの報告に留まったMillot and Anthony (Anatomie de Latimeria chalumnae Tome II, 1965)による知見よりも実態の伴った結果といえる。3.ポリプテルスの鱗には、エナメル質の下に象牙質も島状に存在することが、偏光フィルターを用いた微分干渉顕微鏡観察により明らかとなった。これは既報の白亜紀のガーObaichtys (Brito, et al., 2000)の鱗に酷似している。従ってポリプテルスの鱗は、白亜紀のガーや現存のシーラカンスと同様に、コズミン鱗を持つことが明らかとなり、従来の教科書に書かれているような鱗による形態的分類は修正が必要になった(2, 3項について日本分子生物学会2018にて発表)。つまり、ポリプテルスは我々が思うよりもシーラカンスに近いかも知れない。4.ポリプテルス感丘細胞を標識する分子マーカーは限られているのだが、蛍光化学物質を用いて簡便に標識できることが分かった。これは今後の実験に大変意味のある事柄である。水棲動物室のある建物の改築工事、新規棚の設置、および新規購入したポリプテルス成体の寄生虫駆除に一年弱を要したが、現在はシステマティックに交配可能な状況となっている。この一年間は胚をあまり用いない実験を中心に進めたことから、全体的には概ね順調に進んでいる。今後は規模拡大した繁殖群による胚を用いた実験を速やかに実施する。トランスジェニック魚および目的遺伝子のゲノム編集魚の作製を行う。また一方で、ポリプテルスで用いることのできる分子マーカーが限られているために、その探索を続けながらも、蛍光化学物質の取り込みによる感丘有毛細胞の標識も大いに活用して遺伝子改変体の解析を行う。当初予定していた脱灰装置の購入が決定予算額では不可能になったために、冷却装置のみの購入に留まり、その分の差額が生じたことが大きい。新規購入した成魚の寄生虫駆除処理で死亡した個体が多かったため、それを補充するための費用や水槽やろ過装置などの設備を整えるために使用する。他は計画書通りに使用する。
間質細胞が関与する心筋細胞の異常興奮

ヒトの心臓死の原因として高い割合を占める不整脈、特に心室細動や粗動の細胞レベルにおける発生機序は不明である。本研究の目的は、異常な細胞内カルシウム濃度([Ca^<2+>]_i)の上昇が引き起こすカルシウム波の発生条件や心筋細胞・間質細胞間の伝播について検討し、心筋における興奮伝播における間質細胞の役割について明らかにすることにある。拡張期([Ca^<2+>]_i)の変化は、カルシウム波の発生頻度や伝播速度だけでなく、Ca^<2+>トランジェントの上昇相・下降相に影響を与えていることが分かった。このカルシウム波は心室筋多細胞群において心筋細胞から心筋細胞へ伝播した。その細胞間伝播のメカニズムはギャップ結合を通過したカルシウムイオンによって惹起されるCICRであると考えられた。しかし、心筋細胞と線維芽細胞間では、興奮は伝わるがカルシウム波自体の伝播を捉えることができなかった。ただ、虚血によって梗塞周囲の心筋細胞に多数のコネキシン43が異常発現したことから、虚血という条件下では心筋細胞内で生じた異常なカルシウム動態が伝播するかもしれない。今後検討すべき現象と考えた。ヒトの心臓死の原因として高い割合を占める不整脈、特に心室細動や粗動の原因となる期外収縮の細胞レベルにおける発生機序は不明である。本研究の目的は、虚血によって引き起こされる異常な細胞内カルシウム濃度([Ca^<2+>]_i)の上昇が、心筋-心筋細胞間だけでなく、心筋-間質細胞間を伝播するのか、もし伝播するのであればいかに伝播するか、についてカルシウム波の伝播をモデルに解析することにある。心室筋多細胞群の一つの細胞に発生したカルシウム波が、一つの光学的切片の中で隣り合つた細胞に伝播する様子をレーザ顕微鏡で捉えた。細胞間を通過する際にタイムラグは認められず、さらにギャップ結合を閉じる作用を持つエンフルレンを加えると、カルシウム波は細胞境界を越えて伝播できないが、洗い流すと再び細胞間を伝播したことから、細胞間の伝播はギャップ結合を通過したカルシウムイオンによって惹起されるCa^<2+>-induced Ca^<2+>release form sarcoplasmic reticulumであると考えられた。次に、短時間に膜電位を変化させ拡張期の[Ca^<2+>]_iがカルシウム波に及ぼす影響についてレーザ顕微鏡のX-t走査を用いて観察した。その結果、拡張期[Ca^<2+>]_iの変化そのものが直接カルシウムトランジェントに影響を与えていることが分かった。つまり、心不全に陥った心臓では、異常な筋小胞体からのCa^<2+>放出も起こり易く、かつ周囲に広がりやすい状態となり重症な不整脈が発生しやすい環境を提供していると考えられた。本年度は、異常な細胞内カルシウム濃度([Ca^<2+>]_i)の上昇が引き起こすカルシウム波の心筋組織における細胞間の伝播について検討し、興奮伝播における間質細胞の役割について検討した。ラットの心臓から心筋細胞と線維芽細胞がコンタクトした混合培養系を作成し、カルシウム過負荷状態においてカルシウム波の伝播を試みた。その結果、興奮は伝わるがカルシウム波自体の伝播を捉えることができなかった。しかし、ラット心臓の冠動脈を結紮することによって心筋梗塞を作成し、経時的にギャップ結合構成蛋白であるコネキシン43の発現を免疫組織化学を用いて検討したところ、梗塞巣周囲の心筋細胞において、非常に多数のコネキシンが異常発現していることが分かった。この異常な発現を呈した心筋細胞の周囲には他の残存心筋は観察されず、間質の細胞か壊死した細胞が存在するだけであった。もし、これらの心筋細胞と周囲の間質細胞の間にコミュニケーションが存在すれば、虚血という条件の下で心筋細胞内で生じたカルシウム波など異常なカルシウム動態が伝播するかもしれない。今後、単離した心筋細胞ではなく、虚血に陥った心臓を細胞レベルで観察できるシステムを用いて[Ca^<2+>]_i動態を検討することによって、細胞間の異常な伝播を明らかにする必要があると思われる。
フランソワ・ラブレーの初期作品の研究

「フランソワ・ラブレーの初期作品の研究」と銘打った2007年度の奨励研究課題では、ラブレーが初めてフランス語の散文物語を執筆する際に、当時の散文物語の伝統をどのように取り込み、またどのような点においてそれを乗り越えようと試みたかを検証した。十六世紀前半の出版物を調査すると、この時期に読まれていた俗語散文物語作品の大部分は、中世に成立した叙事詩を散文に書き改めた読み物であることがわかる。要するに、十五世紀の後半に生まれた印刷術は、最初の数十年間、写本で読まれていた作品をそのまま刷り続けていたのであり、何百年も前に出来た「叙事的構造」が、当時の散文物語の骨格になっていたのである。本課題は、まずこの「叙事的構造」のあらましを知るべく、十六世紀を通じて何度も出版された叙事物語のひとつ、『ユオン・ド・ボルドー』の分析から開始された。この作品では、キリスト教と異教、王と家臣、善人と悪人、大人と子供といったいくつかの対立項がはっきりと描き分けられており、それらは決してあいまいに交じり合うことはない。閉じた世界の中で鋭く対立しあうこれらの要素がドラマを生み、物語を動かしている(主人公のユオンだけが、子供から大人へと、異なるカテゴリー間の移動を果たす)。ところがラブレーの作品の中では、これらの要素の対立はそれほどはっきりせず、物語に緊張感を与える役割を果たしていない。ラブレーの『パンタグリュエル』と『ガルガンチュア』にも、確かに戦闘の場面などはあるが、葛藤を持続させるだけの緊張感が根本的にかけているため、それらが物語の山場にはなりえない。ラブレーは、主人公の誕生、教育、武勲といった伝統的な叙事的モチーフは踏襲しているものの、それらを作品の中で有機的につなぎ合わせる「叙事的構造」は、自分の創作プログラムから排除しているのである。以上は本研究から得られた大まかな見通しであり、今後考察をさらに発展させて、論文、あるいは口頭発表の形で公表する予定である。尚、「叙事的構造」については、2007年5月に行った本課題に関連する研究発表「ラブレーの作品における叙事的構造ついて」で、簡単に問題点の整理を行った。また、本課題から得られた知見は、現在準備中の博士論文においても有益に活用されることになろう。
情報セキュリティにおける状況判断スキル学習のための適応的課題生成手法に関する研究

平成30年度は,セキュリティリテラシに関する適応的なトレーニング課題を生成する手法を開発するために,1.インシデントタイプマップの生成手法の開発,2.状況判断要素に対するオーバレイモデルの提案,3.トレーニング課題の適応的生成手法の開発,4.プロトタイプシステム上での適応的トレーニング環境の実装をそれぞれ行った.インシデントタイプマップとは,どのようなセキュリティインシデントの種類をトレーニングの対象として取り入れるかを検討する上の指針となるものであり,Wikipediaから抽出された構造化データセットであるDBPediaに局所的なページランクアルゴリズムを適用することでコンセプトマップを生成する手法を提案した.これにより,学習者が関心のあるインシデントに対して関連するトピックを同定してトレーニングを行うことが可能となる.オーバレイモデルは,インシデントの種類に加えて,影響の大きさや範囲,時間的・金額的コストなどセキュリティリテラシの文脈における状況判断に必要な要素に対して,トレーニング履歴に基づく学習者の得意・不得意な要素を表現したものである.これを利用して,学習者の不得意な要素に関するトレーニングシナリオのパラメータを摂動させることにより,トレーニング課題の適応的生成手法を実現した.さらに,平成29年度に開発したプロトタイプの学習環境であるMoodle上で,演習のためのトレーニング環境を構造化データ表現記法であるYAMLフォーマットで記述することにより,Moodle内で利用可能なSCORMパッケージとしてトレーニングを展開できるプラグインを開発した.これらにより,セキュリティインシデントの流行に合わせたコンテンツの追加などが容易となり,対象領域の発展が著しい情報セキュリティ分野では効果的な手法といえる.平成30年度の研究実施計画として,適応的な課題生成アルゴリズムの実現を挙げていた.学習状態を推定するための拡張オーバレーモデルについては,セキュリティリテラシの文脈における状況判断要素を定義して,当該スキルに対する学習者のスキルレベルを表現できるようにした.加えて,演習課題を適応的に生成するアルゴリズムとしてパラメータ摂動手法を開発した.具体的には初学者に対しては状況判断の閾値から大きく離れたパラメータを生成し,熟達者に対しては閾値の周辺で小さく変動するパラメータを生成することで,学習者に同一シナリオでも異なるトレーニング課題を提供することが可能となった.さらに,これらの機能をMoodle上のプラグインとして開発し,GitHub等で公開することで,本学だけでなく他機関でも展開可能な状況となった.これらのことから,概ね想定した内容で順調に研究が進展しているといえる.適応的課題生成アルゴリズムを評価するために,研究代表者の所属機関の学生に対するセキュリティ教育の一環として,演習課題に対する条件群と統制群による比較実験を行う.評価の方法としては,主観的なセキュリティリテラシの状態を測定するためのルーブリック評価と客観的なセキュリティポリシー・ガイドラインに対する理解度を測定するためのテストの得点について比較を行う.また,プロセス評価として,学習履歴に基づいて学習者の状況判断の観点や基準がどのように変化したかを分析することも予定している.さらに,フィードバックの手法やユーザビリティ等,運用に不可欠な要素についても評価・改善を行いたい.加えて,機能を改善したシステムはWeb上でオープンソースとして公開し,共同研究先を募ることで,異なるバックグラウンドを持つ学習者を対象とした運用・評価を行うことも検討している.平成29年度はまず,一般の情報環境ユーザが情報セキュリティ対策を実施する上で身につけるべきスキルとして,環境の変化や技術の進歩に関わらず陳腐化しにくい状況判断・意思決定スキルを対象として,学習過程のモデル化を行った.具体的には,情報セキュリティにおける状況判断・意思決定のための状況やシナリオを,1.セキュリティインシデントの内容,2.インシデントの影響範囲,3.インシデントに対する時間的制約,4.情報セキュリティにおける基本ルール,に分類した.さらに,認知的スキルにおける代表的な学習プロセスモデルの一つである認知的徒弟制のアプローチに基づいて,事例を提供する「モデリング」,学習者の状況判断・意思決定に対してヒントやフィードバックを与える「コーチング」,手掛かりや支援を上達に従い減らしていく「足場づくり」を,非専門家である一般ユーザが継続的に向上することができるように,ゲームメカニズムを認知的スキルのトレーニングプロセスに応用する「ゲーミフィケーション」の方法論に基づいて整理した.また,上記のモデルに基づき状況判断・意思決定のトレーニングを行うためのプロトタイプアプリケーションを開発し,簡単な評価を行った.加えて,オープンソースの学習管理システム(LMS)であるMoodle上に,状況判断・意思決定のための学習を行うためのプラットフォームの役割を果たすモジュールをプロトタイプとして開発した.平成29年度の研究計画として,[1]状況判断とその学習過程のモデル化,[2]オンラインセキュリティ演習環境のプロトタイプ開発,を挙げていた.前者については状況判断に加えて意思決定を対象としてセキュリティインシデントをの状況やシナリオを表現するためのモデル化を行うとともに,認知的徒弟制とゲーミフィケーションを組み合わせて非専門家である一般ユーザが継続的に状況判断・意思決定スキルを向上させるための学習プロセスモデルを提案した.これにより,状況判断・意思決定に関する認知的スキルに対する学習過程を表現し,システムで学習状態を推定するための基礎を準備することができた.後者については,実際のセキュリティポリシーおよびガイドラインをベースに上記のモデルに従って構成したシナリオに基づき,学習者がセキュリティインシデント発生時の定性的な状況判断や意思決定を行うことをシミュレートするゲームベースのトレーニング環境を開発し,簡単な評価実験を通じて学習プロセスモデルの分析やフィードバックのための情報の収集・蓄積を行った.さらに事前に登録したシナリオに基づいて,トレーニングのための環境を生成するモジュールをMoodle上で開発することで,学習時の活動を学習履歴として収集するとともに,Moodleを活用する他機関でも容易に展開可能な形式を整えた.これらのことから,おおむね想定していた内容で順調に進展していると考えられる.