配分額：3640000円 （ 直接経費：2800000円 、 間接経費：840000円 ）

教育工学分野の人材育成のために，新たなカリキュラムが必要である．そこで，海外で教育通信工学や学習工学，情報工学のHCI分野で指導されているカリキュラムを言語分析し，その結果を基にカリキュラムを提案した．カリキュラムを構成する授業シラバスの言語分析によって，カリキュラム間の関係を調べたところ，共通する内容はあまり見られなかった．また，日本の教育工学における出版物を用いて，関連性を調べたところ，研究方法論などで共通内容が見られた．
これらを検討の上，3つの分野で人材育成するカリキュラム案として，科目名とそのキーワードを提案し、具体的な学習プログラムの提供法も検討した．

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配分額：4810000円 （ 直接経費：3700000円 、 間接経費：1110000円 ）

2013 年6月14日「教育振興基本計画」は,2008年の計画と比較すると,格差,学び,生涯学習,協働などの用語が多用され,教育と教育立国の使用頻度は相対的に低下する.これまで教育することを重視してきたが,「自立,協働,創造に向けての一人一人の主体的な学び」にむけ大きく舵を切っている.
しかし教育の実態は理念や目標から発想した制度,内容,方法が整備されている．研究も実践も学習を基本とする概念,制度,内容,方法を必要とする.
そのため、哲学からの再考とともに,新しい概念によるICTの活用,職能のキャリアップを目指した生涯学習,世界的動向としての高等教育の再編成に対応できる研究方法をまとめて出版する.

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配分額：15470000円 （ 直接経費：11900000円 、 間接経費：3570000円 ）

自律的学修の学修スキルの一つであるノート記録活動を中心に，その学習や内省に及ぼす効果を定量的に検討した．このために，フルオンライン学習とブレンディッド学習の2種類のオンライン学習において，調査分析を継続的に実施して効果を確認し，その指導法に関する検討を行った．
フルオンライン学習では，学習効果を検討するために，ノート記録活動における音声情報の効果を検討した．また，ブレンディッド学習におけるノート記録活動が学習者の内省活動に及ぼす効果を大学の正規授業において，2回の調査結果から学習者の変容とそれらの関係を分析した．さらに，ノート記録指導の効果を確認した．

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配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）

本研究は、大学の授業スタイルの一つであるファシリテーションに着眼した。その授業構成要因を求め、またファシリテーションテーマを選択する基準を求めることを目的とした。そこでは、一大学で行われたある自然災害テーマ、立法・国防関連テーマを素材として、分析項目等を抽出した。これらの実践結果から、不ファシリテーションの授業構成要因として、（講義の）核、対比、喚起、裏付け、矛盾、決意・願望が抽出された。また、テーマ選択基準として、関心、重大、知識・体験、守備範囲、波及効果、非偏向、禁忌が概ね妥当であることが示された。

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配分額：3510000円 （ 直接経費：2700000円 、 間接経費：810000円 ）

本研究は大学教育において、インターンシップなどの学外でのノンフォーマル／インフォーマル学習を正課授業の学習成果と同様に取り扱うための評価基準の作成を目的とした。
これらの教育ではジェネリックスキルの獲得と評価を目指していると考え、先行事例としてのemployability教育、サンドイッチプログラ厶、Work-Basedlearningの概要を調査した。国内大学での評価可能性を検討するために、ルーブリックを用いたジェネリックスキル評価と授業シラバスの作成方法の検討、学生をインターンシップに派遣する場合の問題点などを検討した．

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配分額：18850000円 （ 直接経費：14500000円 、 間接経費：4350000円 ）

本研究の目的は，教育工学的な視点に基づく新しい教師教育研究について，その理論を「整理」するとともに，その実践を「集約」することである。そのために，本研究では，「教育工学的な視点に基づく教師教育ハンドブック」を開発し，その内容・構成等の妥当性・有効性に関する評価を行った。具体的には， 1)総論編，2)事例編，3)演習編，4)理論編，5）キーワードや資料いう5つのパートから成る，ハンドブック（A4版，247ページ）を作成した。また，その研究者や実践家に協力してもらい，その妥当性や有効性を確認した。

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配分額：5200000円 （ 直接経費：4000000円 、 間接経費：1200000円 ）

第二次世界大戦後、ＧＨＱ主導で編纂された教材『小学生の科学』『基礎科学教育叢書』等の分析と関連調査を通じ、占領政策の一環として科学リテラシーを育む戦後理科教育の試みがどのように形作られたのかを多面的に研究した。
これらはアメリカ発の自由主義的な生活単元型・問題解決型の教材でありながら、科学的現象や法則を日本的にナラティブ化した「日本語の科学読み物」の特異な文体と形式（言語・挿絵）を持つ。児童に科学を主体的に読み取らせようとする文体は、科学知識の供給のみでなく、批判的思考力を含むジェネリックスキル育成に効果があろうことが示唆された。日本文化に即した科学リテラシー教育の一形態として位置づけられよう。

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配分額：3770000円 （ 直接経費：2900000円 、 間接経費：870000円 ）

回答を求める文章の読み過程における眼球運動を計測し,時間順序性を有する眼球運動特徴量を用いての回答正誤予測,回答に関する確信度を表す数理モデル化を目的とした.文章理解について内部状態を仮定して,回答確信度を示す2つの隠れ状態からなる隠れマルコフモデルを構築した.回答時の眼球運動をサッカードと注視に分離し,これらよりモデルのパラメータを推定し,状態系列を予測し,内部状態の時間的遷移の分析が可能であることを示した.

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配分額：9880000円 （ 直接経費：7600000円 、 間接経費：2280000円 ）

ICT環境での学習を改善するために,ブレンディッド学習とフルオンライン学習の2つの学習形態にノートテイキングを導入し,ノートテイキングに関する意識や,学習者の特性,テスト得点などを調査し,ノート記録内容の言語的特性を分析した.その結果,学習形態による調査項目間および言語的特徴の因果関係の違いを明らかにした.また,学習成果であるテスト得点に影響を及ぼす学習者特性の要因の抽出と,学習形態の影響を明らかにした.

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配分額：14950000円 （ 直接経費：11500000円 、 間接経費：3450000円 ）

英文暗記を基礎とする外国語スピーキング練習システムにおいて、一教材の学習課題の提示をファジィに扱うための提示論理を開発した。学習課題はランダムに選択することを基本とするが、教材内のすべての課題に共通する属性を持たせ学習者属性とのファジィ論理演算により、准ランダム選択を採ることもできる。これにより、学習者の興味ある課題が提示されやすいシステムを開発することができた。また学習の実際の備え、開発システムに時限式・同期式の音声録音機能を付加した。現実のスピーキング環境では、想起した事柄を速やかに英語で口述することが求められるが、この機能により、和文を見聞したあとただちに英語スピーキングする練習を行うのに役立てることができる。

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配分額：19240000円 （ 直接経費：14800000円 、 間接経費：4440000円 ）

わが国の小中高大での学力問題に対して、教育内容の見直しとともに、教育方法の改善・開発が喫緊の課題となっている。そこで、本研究では、小中高大の比較といったタテ軸と、国内と国外の比較といったヨコ軸を交差させながら調査研究を実施して、その成果を「狭義の教育方法と広義の教育方法」、「特有な教育方法と共通な教育方法」という二つの視点から整理した。

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配分額：8710000円 （ 直接経費：6700000円 、 間接経費：2010000円 ）

大学教育として実施されている対面型授業とオンライン教材を授業外で利用するブレンディッド学習の効果的な実施を検討するために,学習者特性と学習行動の関係を3年間にわたり継続調査を行った.調査項目を分析して学習者特性として6因子,学習経験から3因子を抽出し,これらの特性と学習行動との関連について,学部と大学院,調査年次を要因とする多母集団パス分析を行った.また,オンライン学習における評価方法を検討するために,コース終了後に実施した小論文形式のテスト結果について分析した.対面授業とオンライン学習を併用するブレンディッド学習と,対面授業がないオンライン学習で,小論文形式のテストを実施した.小論文の記述内容を,授業の担当者以外の専門家による評価と,Webで公開されている自動採点システムによる評価を実施し,比較検討した.これらの結果をまとめ,ブレンディッド学習の支援方法や評価を検討した.

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配分額：20540000円 （ 直接経費：15800000円 、 間接経費：4740000円 ）

本研究の目的は、教員や研究者が場所、時間、専門分野などの制約を越えて教育実践知を可視化・共有し、再構築できる"場"としての電子ネットワーク基盤を開発し、実践的評価を通してその有効性を検証することであった。具体的には次のような研究課題に取り組んだ。(1)教育実践知の可視化・共有を支援する電子ネットワーク基盤の要件や支援方法に関する調査・分析。(2)場所・時間・専門分野などの制約を超えて参加者の結びつきを促進するSNS(ソーシャルネットワーキングサービス)の開発。(3)教育実践知を自動的に可視化し、関連知識を結びつけて強化する機能の開発。実践評価の結果、分散した実践知の共有には、知識の自動的な可視化と、関連する分散知を集合知へ変化させることが有効であることを明らかにし、本研究課題で開発したネットワーク基盤が、さらなる知の再構成、創造を促進する可能性を示した。

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配分額：6120000円 （ 直接経費：5100000円 、 間接経費：1020000円 ）

本研究は,教員それぞれのICT活用指導力に応じた研修を実現するために,学校現場の教員のICT活用指導力の現実性に着目し,特にICT活用初心者に対するコンサルテーションを開発し検証することを目的とした.
いくつかの調査結果をもとに,ICT活用実践に対するコンサルテーションシステムを検討した.
学校現場へのICT活用の普及の現状から考え,Web上のシステムとして公開することよりも,出版物として世にアピールする方が所与の目的に寄与すると判断し,研究成果を出版物にまとめた.
また,研究の経緯や成果については,国内外の学会で積極的に報告した.

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配分額：16800000円 （ 直接経費：15000000円 、 間接経費：1800000円 ）

本研究は、「学力向上にICTがどのような影響を与えるのか」を、教育現場の協力を得ながら、総合的・実証的に研究をすすめることを目的とする。多人数の分担者(総勢17名)が関連するテーマで小グループを形成して、これまでの成果に基づいて実践研究を発展させた。この2年間の成果は以下の通りである。
1.学習到達度と教師の指導状況に関する大規模な調査を実施し、さまざまな角度からの検討を行ない、学力とICT活用の関連に関する結果を報告した。
2.ICT未活用教師に道具としてICTを与え、教師のICTの活用法の変化とどのようなタイプの子どもに成果が現れてくるかを分析した。また、ICT利用・非利用の比較行いながら、生徒の学習成果物や教師へのインタビューを重ね、質的な分析を試みた。
3.教師がどのようにICTにアプローチするのか調査した。結果、日常的な場面で最も多いのは、プロジェクタと実物投影機を用いて教科書などを映すなど簡単な活用であることが明らかになった。また、教科の一斉指導では、知識理解の領域について、ICTを活用して指導した方が、高い得点の伸びが見られることを見出した。
4.ICT活用の評価方法に関して、ICTを活用する子どもの能力(新しいタイプの学力)をコンピュータの利用を前提とした学力評価システムの開発し、いくつかの学校で評価を試みた。
5.教師教育については、教師自身が主体的に研修に参加しながらICTの活用のノウハウを実践的に身につけていくワークショップ型の研修を数多く開発して利用できるようにした。
これらの成果については、報告書にまとめるとともに、学会におけるシンポジウムを開催してその要点を報告、成果について討論した。

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配分額：15960000円 （ 直接経費：14700000円 、 間接経費：1260000円 ）

高精細動画像の、全体とともに細部まで良く見えるという特徴を活かし、極力カメラ操作を排した遠隔講義実践方法を開発し、その効果を従来の方法と比較しながら評価した。教育工学開発センターの行なっている遠隔講義では、あるものは外部委託により熟練カメラマンにカメラ操作を依頼し、あるものは講師本人またはTAによるカメラ制御を行なっている。専門カメラマンの映した映像は、講師の移動を的確に追い、必要に応じて板書をズームアップするなど、概ね見易い映像となっているが、TAに任せたカメラ操作では、カメラ操作を省略するために講師の動きが制約され、画面が固定的で臨場感に乏しくなる傾向にある。それを実際に受講学生の視線を追跡して評価を行い、
1.熟練カメラマンは受講学生の見るべき箇所をよく撮影しているが、撮影された以外の箇所を見ることも多いことを実証し、すべての学生を満足させるカメラワークは不可能であることを示した
2.TAは明らかに適切なカメラワークができないが、高精細映像の場合、カメラワークを省略しても広い範囲の各細部がよく見え、実際の教室に近い状況が再現され、教育効果としては却って良いという結果が得られた。したがって、ブロードバンド化により高精細映像が伝送できる環境を用意できれば、熟練カメラマンの人件費を節約することができるとともに、遠隔教育においても対面講義により近づいた教育効果を上げることが可能となる。ただし、板書の文字などが小さくなり過ぎることもあるので、極力大画面で見える環境を用意することが必要である。

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配分額：3300000円 （ 直接経費：3300000円 ）

目的:本研究の目的は,アバタ自体が休息,もくしはリラックスすることにより,作業者がそれをみただけで癒されるたり,あるいは休息行為を促されるためのインタフェース作りである.これに必要なアバタの見かけや動作を開発・実装し,効果についてアンケート調査を行う.
方法:MSオフィスアシスタント(以下MSアシスタント)と同等のサイズのキャラクター(癒しキャラ)を1個作成した.癒しキャラには背伸びなど全8動作を行わせた.これに対して,10個のMSアシスタント(犬,イルカなど)から各8動作,計88動作を抽出した.これらの癒し効果について,Web上でアンケート調査を行った.アンケートは7段階評価であり,分析的項目(5つ)と包括的項目(3つ)から構成された.
手順:Web上のアンケートサイトにて,被験者1人あたりMSアシスタント2個と癒しキャラの計3個を評価させた.なお,MSアシスタントはランダムに割りふった.各キャラクターの被評価人数は約30名であった.
結果:癒しを促進するキャラクターと行動を明らかにするために,評価項目ごとに,癒しキャラとMSアシスタントの88種類の行動について一元配置分散分析を行った.その結果,全体的な傾向として,犬とイルカの行動が,他のキャラクターに比べ,より癒しを促進していることが明らかになった.
考察:花や貝殻など癒しイメージが感じられるものや,火炎放射器を使うなど意外性・非日常性が感じられる行為に癒し効果が認められた.また,キャラクターの「かわいさ」も重要な要因であることがわかった.今後の癒しキャラ開発では,作業者が日常とっている行動との関連や,キャラクターの影響を考慮する必要がある.また,作業者自身が休息行為を行うことによる癒し効果や,脳科学の知見の検証にも展開させていきたい.
<スケジュール>平成19年3月日本教育工学会研究会における成果発表

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配分額：8800000円 （ 直接経費：8800000円 ）

本研究では、通常の対面講義の学習支援用eラーニング教材の効率的作成手法の開発と、学習者特性を考慮した効果的な学習支援方法を検討することを目的とし、以下のような内容を研究した。
(1)eラーニング教材の作成手法の開発
プレゼンテーションソフトや黒板を用いた授業の映像から、eラーニング教材を簡便に作成する手法を開発した。SCORM規格に準拠するためのオブジェクトの定義方法も検討した。また、講義をストリーミングビデオとして効率的に配信する方法として、シーン分割とシーンの分類表示するシステムを開発した。
(2)学習システムでの学習者特性と学習評価との関係
学習者の属性が授業での学習活動に関係すると考えられることから、学習者の動機付け、性格、思考スタイルを調査する項目を整理した。日本と米国での事例を比較することを前提としたため、両国で調査測定できる可能性を確認した。また、英語版を日本語訳した性格検査については、これを公表した。米国フロリダ州の大学学部生、日本の学部生と大学院生を調査対象とし、学習活動や授業成績との関係を因果分析によって検討した。調査の結果から、日米の学生の違いを明らかにした他、学習者特性との関係、授業による学習者の変容と学習成績との関係を分析した。これらの結果から、対面学習とeラーニングを利用する授業方法についての知見をまとめた。
(3)学習者の学習履歴データに基づく評価方法の検討
e-Learningにおけるアクセスログデータを基に、学習者行動、特に学習をやめてしまう学習者検出の手法を開発した。教材によって学習傾向が異なることから、事前情報を用いない判別手法で検討した。プロトタイプの授業でのアクセスログデータを分析して手法を検討し、他の新規の授業にも適用した。その結果、新規の授業でも学習中断者の検出ができる可能性が示された。

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配分額：14300000円 （ 直接経費：14300000円 ）

本研究の目的は、学習者のプレゼンスを高め、ドロップアウトを防ぐ、e-Learning環境の構築方法を考究することである。特に、本研究で扱うプレゼンスは、「実際に教室にいなくても、教室で授業を受けているような感覚」をさす。これにより、学習場面においてe-Learningのより多くの利用を促し、さらに、学習者にとって学習しやすいe-Learningコンテンツ作成の指針を得ることができると考える。平成16年度では先行研究、国内や国外、企業や教育機関などのe-learningを網羅的に調査し、現状把握を行った。プレゼンスを高めるための具体的な方法をe-learningの実践事例を国内・国外を問わず、インタビュー・観察を行い、調査した。その結果、メディアを意識させず、提供者が作り出す環境にあたかも入り込んでいる、包み込まれているかのような感覚を持たせる技術(対象者のプレゼンスを高める技術、技法)を実践知として持っていることがプレゼンスを高める重要な要因であることが示唆された。平成17年度では現在の教育場面で頻繁に使用されているコミュニケーションツールと教材配布ツールにおいて、上記1にて示唆された分類を使用し、プレゼンスの側面から情意面を中心に評価を行った。採用した媒体としては電子化黒板、電子メール、電子掲示板の3つであった。電子化黒板がプレゼンスに及ぼす影響を調べるために、大学生を被験者にした実験を行った。結果、電子化黒板を使用すると、学習者間で視点が集中するため、お互いに視点を共有しているという感覚が生じ、プレゼンスの感覚が高まることが実証された。また電子メール、電子掲示板では学習者自身の感情状態によって授受するプレゼンスが変容することが示唆された。平成18年度ではe-Learningにおける学習者のプレゼンスを向上させる機能の設計と実装を行い、情意面と学習効果の側面から実験室的実験と授業において実践評価を行った。結果としてリアルタイムでコミュニケーションする媒体を使用することで、学習者のプレゼンスが向上だけではなく、学習意識が向上し、振り返り学習が促進されることが示唆された。また、手書きとワープロソフト、ペンタブレットの3種類の媒体を使用し、プレゼンスと学習効果の測定を行った。結果としてペンタブレットと紙は学習者が受容するプレゼンスを高め、学習効果としてもパフォーマンスの向上が確認された。

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配分額：2800000円 （ 直接経費：2800000円 ）

本年度は、瞳孔面積計測において瞬目の影響を除去するために開発した、瞳孔面積推定手法の評価を中心に行なった。推定性能の評価と推定手法の応用について検討した。
(1)瞬目時の瞳孔面積推定手法の評価
瞬目による欠損値を含む瞳孔面積の時系列データを対象に、瞬目による欠損値の推定をSupport Vector Regressionを用いて検討した。本手法で各種パラメータを調整することによって、評価データでは他の推定手法よりも高い推定性能が得られることがわかった。そこて、瞳孔面積による評価を目的とした暗算課題実施時の実験データを用いて、推定性能を検討した。その結果、本手法開発に用いた訓練データおよび評価データと同様に、瞬目時の瞳孔面積を推定できることを明らかにした。また、瞳孔面積変化の周波数スペクトラムによる評価において、既に提案した多層パーセプトロン、単純に瞬目区間を削除する方法と比較した結界、高周波数帯域で違いが認められた。推定手法による周波数スペクトラムへの影響について検討した。
(2)眼球情報による評価の検討
瞳孔面積や眼球運動の、コンピュータインターフェースのユーザビリティ評価への適用可能性を検討した。瞳孔面積や眼球運動の評価指標を用いて、マウス、キーボード、キーパッドによる入力操作課題のユーザビリティ評価可能性を調べた。さらに、従来からユーザビリティ評価に用いられている主観評価結果との相関関係を検討し、眼球情報の指標から主観評価結果が推定可能であることを明らかにした。さらに、この成果を応用して、学校教育で利用されるマルチメディア学習教材を使用する際のユーザビリティ評価を実施した。歴史年表にハイパーリンクを適用した教材で「探索」と「読み」過程で評価指標に有意な違いがあることを示し、マルチメディア教材の利用上の問題点を検討した。

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配分額：2500000円 （ 直接経費：2500000円 ）

本企画調査研究では、下記の2つのアプローチで今後の研究方針について具体的な方法を検討した。
(1)教育工学研究における実践と研究、研究成果蓄積の方法
教育工学における各分野での研究者を訪問し、実践と研究の位置付けならびに、教育工学研究のあり方、研究成果蓄積と共有の方法について討論した。その結果、実践研究と呼ばれるものには、実践的研究と実践報告が混在しており、明確に区別されていないとする批判もあったが、研究としては基礎的あるいは理論的研究と実践的研究が行なわれていることを確認した。その上で、教育工学の立場で学習過程を中心とした研究を推進することが、教育学的研究や工学的研究としても意味を持つことが示唆された。また、研究蓄積を推進するためにも、各分野ごとに定期的に研究成果を集約し、研究成果と研究課題を研究者間で共有できるような方法が必要であることが指摘された。
(2)教育工学における研究評価
科学技術分野における研究評価として、論文誌によるコミュニティ(ジャーナル共同体)での評価基準に着目した。そこで、先行研究を基に理論的研究指向と実践的研究指向を評定する質問紙を作成して学会会員65名の回答を分析し、2因子を抽出し、2つの評価尺度を構成した。論文誌に掲載された実践論文12編と一般論文11編の合計23編について、分析で得た尺度を用いて評定した。実践論文は、吉崎による実践研究の総論で紹介された論文から、一般論文は直近の掲載論文から選択した。評定は上記の研究指向パタンが明かな匿名の査読者に依頼し、評定値を得た。この試験的な調査から2つの因子による評定者の属性と論文評価点の関係を検討した。ただし、その妥当性の確認や、研究の属性を考慮した今後の研究展開への指針の検討は課題として残された。

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配分額：3400000円 （ 直接経費：3400000円 ）

1.国際衛星遠隔教育の実践と評価
東京工業大学の国際大学院コースで英語で開講している正規大学院講義をタイ国のアジア工科大学とキングモンクット工科大学に配信した.講義映像は衛星通信により高品質,高信頼性を確保し,質疑にはインターネットTV会議を用いることで,受講側の設備費を軽減しつつ,リアルタイムの質疑を可能とし,学生の学習意欲の維持が可能となった.また,学習意欲の維持のために,学期中一度は講師がタイ国を訪れて対面講義を行った.
2.異なる教育環境の大学院間での交流講義推進方法
外国の大学は学期構成,カリキュラム,時間割などが異なるため,正規単位の交流講義を実施するためには,お互いのシステムを尊重しつつ,特別講義,集中講義などを利用して柔軟に対応することが必要である.実際,夏休み中の特別講義などで受講学生の評判も良かった.
3.国際遠隔講義での学習効果
国際遠隔講義は,国のシステムの壁,言葉の壁,相互の距離,時差などの障壁があるが,前項のようにお互いが努力すれば,対面講義と変わらない学習効果をあげられることが実証された.受講生のアンケート結果も良好であった.

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配分額：7100000円 （ 直接経費：7100000円 ）

本研究で得られた成果を列挙すると以下のようになる。
(1)コンピュータ活用に関する教員の実態調査と今後の展開
昨年度実施した学校教員と管理職を対象にした実態調査結果を踏まえて、第2回目の実態調査を行った。第2回の調査では、第1回調査で回答していただいた3,591件に対して調査した。その結果、授業でのコンピュータ活用やインターネット活用に関する実態等を明らかにすることができた。また、今後の展開を検討する資料としての分析を行った。
(2)今後のIT技術の進展に関する予測と教育との関連分析
IT技術に関して公表されている多くの文献、資料、書籍等を調査して、2010年、2015年におけるIT関連技術予測を行った。その結果、活用するデータをセンターに保存しておき、必要な時点で必要な情報をネットワーク利用によって取得する方法が主になると考えられる。その結果を踏まえて教育との関連を整理して、今後のIT技術の教育における活用をまとめることができた。
(3)今後の情報社会が求める人材の能力に関する調査
急速に進展している高度情報社会が必要とする人材の能力を検討する資料として、米国の教育省が委託して検討している「21世紀のスキル」を調査してまとめた。この結果は今後の展開を検討する際に有用となると考えられる。
(4)2005年度のIT環境に於ける教育のイメージ化
2005年度の整備計画終了後の環境におけるITを活用した教育の場面を100事例挙げて、そのイメージをイラストで示した。これらは、小学校段階から中学、高等学校に於ける各教科の種々の指導場面を想定しており、それらのイメージを示すことによって、今後の教員のIT活用指導力の向上に役立つことを期待している。
(5)教育の情報化に対応した効果的な教育に関する推進策の検討
以上の種々の観点を総合的に検討した結果として、今後の推進策の例を列挙することができた。
(6)研究成果報告書の作成
昨年後の成果と今年度の成果を総合的にまとめて、最終報告書をまとめた。

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配分額：3300000円 （ 直接経費：3300000円 ）

本研究は遠隔による教師教育システムの基礎的研究である。実際の教室におけるあらゆる教育活動を擬似空間にて再現し、教師だけではなく教室内のあらゆる事物とのインタラクションを可能にする。そのインタラクションを学習者間で共有し、協同学習を促進することをシステムの意図としている。今年度では昨年度に開発した、映像と文字情報を結びつけるアノテーションシステムに授業内で理解すべきキーワードと映像が持つ時間軸とをリンクさせる機能を追加し、実際の授業で利用した。実際にはビデオで授業の映像を録画し、それをサーバー上へ置き、授業の復習という位置づけで実践を行った。授業の内容の理解に関係するキーワードと時間軸をリンクさせ、そのキーワードの理解に関係する映像が流れることとなっている。またその映像を題に学習者間でディスカッションを行うことが可能となっている。これらを行うことで、授業中の映像で表現されるあらゆる事物に対して学習者はコメントや質問、議論をするなどのインタラクションが可能となることや、授業の理解や今後の学習に必要とされるキーワードに関して学習を行い、またそれらを利用してディスカッションに参加することで、より良い授業の理解を促進させることが考えられる。有効性ではそれぞれのキーワードの関連性、ディスカッション中の発言とキーワードの関連性を視覚化し学習者へ提示することでより授業の理解が進む可能性が考えられる。また議論に注目するとアノテーションにより議論の内容に影響する可能性が示されたが、より良い環境を提供するために対面環境との違いを確認し、アノテーションを利用した議論の円滑化を図る工夫が必要であることが考えられる。

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配分額：120120000円 （ 直接経費：92400000円 、 間接経費：27720000円 ）

本研究では、わが国おけるあらゆる教育学習情報を扱う「教育情報ナショナルセンター(NICER)」の機能立ち上げに関する研究開発を行った。本研究のもっとも特徴的な成果は、学習オブジェクトメタデータ(Learning Object Metadata, LOM)による検索方式を開発したことである。これにより各地に散在するサーバに蓄積されている教育情報にLOM(タイトル、概要、キーワード、学習指導要領の関係、開発者、権利関係など)をNICERに登録し、LOMデータベースを検索した後にそれぞれのサーバから表示することができるようにした。また、教育用情報は学習指導要領によって分類し、教科書の目次からも検索できる。また、本研究では「かな」や「漢字かな混じり文字列」を入力しても、その文字列と同じ意味の漢字も一緒に検索できる「学習用語支援検索システム」を完成させた。このシステムでは漢字を1字、あるいは2字間違えて入力しても、正しい漢字をアドバイスしてくれる。さらに、NICERの英語ページを作成し、外国からの利用を可能とした。
NICERが扱うカテゴリーを初等中等教育から、高等教育、生涯学習までを追加し、これとは別に「日本を学ぶ」、「世界を学ぶ」、「著作権・情報モラル」のカテゴリーを設けている。そして、各種の学習支援システムを開発して運用している。本研究では、教育用コンテンツの充実について精力的に行った結果、5年間の目標値であった10万件を超える14万件の教育情報を登録することができた。また、平成17年度の利用アクセス数が300万アクセスを超えることができた。そして、任意に抽出した5,000校にアンケート調査表を送り、NICERの利用実態調査を実施した。その結果、多くの教員に利用されていることを明らかにした。
以上、本研究の成果はわが国における教育の情報化の推進に大きく寄与することができた。

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配分額：9200000円 （ 直接経費：9200000円 ）

本研究は、授業で使われる教科書を分析し、必要とする学習情報をインターネット上から容易に抽出し、分類できるシステムを開発することを目的としている。さらに、学習情報としての画像情報の扱いについて検討した。本研究で得られた成果を以下にまとめる。
1.学習用語の収集と解析:学習情報の分類整理のために,学習に関する語彙を教科書から収集した.特に,特徴的な用語が多い,数学,理科,社会について,小学校,中学校,高等学校で扱われる語彙を収集した.これらの教科に現れる用語について,出現頻度や他教科での出現頻度などについて調査した.さらに,これらの語彙を形態素解析用の辞書に実装し,学習情報の分類に利用できるようにした.
2.文書特徴の抽出法の検討:文書特徴の表現方法にはさまざまな方法があるが,1つの方法として文書に含まれる特徴的な用語の情報に基づいた表現がある.すなわち,学習情報の利用可能な教科を判別する目的であるので,前項で述べたような用語に着目し,その用語の特徴に基づいて文書特徴を推定定義することにした.具体的には,用語の特徴情報に文書での出現頻度を重みとして考慮して文書特徴を推定した.ここで,用語の特徴量についての定義が,文書特徴にも大きく影響する.本研究では,教科文書に現れる用語の出現頻度である用語-文書行列を特異値分解し,特徴量を抽出した.ただし,特異値分解の効果は明らかにされていない.そこで,次項のように教科分類の性能を検討して,この効果を検討した.
3.教科分類とその性能の評価:特異値分解した特徴量と,正規化した出現頻度(TF-IDF)をもちいて,単純なニューラルネットで分類した場合の性能を検討した.単純な分類方法であるNN法とも比較した.その結果,特異値分解した特徴量についてニューラルネットによる分類が最も性能が高かった.しかし,単一文書に出現する用語だけで文書特徴を推定することが必要であった.

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配分額：14400000円 （ 直接経費：14400000円 ）

本研究は、衛星通信による遠隔教育を効果的に行うために、インターネットを利用した教育システムを構築しその評価を行うことを目的としている。その成果として、次のような結果を得た。
(1)資料提示機能と回答集計機能を備えた衛星講義支援システムの開発
本システムにより、講師は、プレゼンテーション用の資料等を、講師の操作に従って、受講者の手元のブラウザに自動的に表示させることができる。本機能により、講義会場のスクリーンに写し出されるプレゼンテーション画面が見にくいという課題が解決される。さらに、回答集計機能により、各地の受講者からブラウザを通してアンケート結果を回収・グラフの提示を行うことができる。講師はリアルタイムに受講者からのレスポンスを得ることができる。
(2)教育情報自動検索通知システムの開発
受講者は、本システムにキーワードを登録することにより、そのキーワードに関係する教育情報について、随時電子メールで通知を受け取ることができる。本システムでは、Webページ更新情報の解析を行い、受講者にとって価値ある更新がなされたどうかの判断を行う機能も有する。
(3)動画像検索システムの開発
衛星で配信された講義をインターネットで見ることができるようにするために、動画像検索システムを開発した。本システムは、音声情報と動画情報の時間的なマッピングを行い、検索語が含まれる場面の部分再生を可能にしている。さらに、動画像をインターネットにより配信する際の画質についての検討を行った。

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配分額：3500000円 （ 直接経費：3500000円 ）

本研究では、生体情報を計測し、学習での情動的要因によるさまざまな活動を評価する方法を検討した。これらの指標を基に学習活動を検討し、情報技術を用いた効果的な学習方法を検討するための基礎資料とした。以下に、本研究で得られた成果をまとめる。
(1)瞳孔面積変化に関する検討
課題解決によって瞳孔面積の大きさは変化することが知られている.本稿では,課題解決として暗算課題を与えた時の,瞳孔面積変化の周波数パワースペクトラム密度(PSD)の違いを検討した.課題として,1×1桁と1×2桁の暗算課題を用いた.瞬目時の瞳孔面積を推定した瞳孔面積変化を周波数解析した結果,PSDは1.6〜3.5Hzの区間で実験要因が有意であり,平均瞳孔面積と同様に統制,1×1桁,1×2桁の暗算の条件の順に増大した.また,瞬目時の瞳孔面積推定をしない場合と結果を比較したところ,瞬目を含む瞳孔面積の場合は,PSDが全体的に高く,瞳孔面積変化による顕著な違いを検出することが容易でないことがわかった.
(2)視点移動に関する検討
視点移動の分析方法を検討するために、計算課題の難易度が瞳孔面積、瞬目、視標追従時の視点移動に与える影響を検討した。課題の回答が遅い場合や誤答の場合に瞳孔面積と瞬目の発生が増大し、課題の難易度を反映して変化することを示した。視点移動は、課題の難易度に応じて、サッカードの大きさ、サッカード出現率が減少することを明らかにした。
(3)脳波に関する検討
漢字の視覚提示に対する初期の処理過程を、脳波を用いて検討した。既知漢字、未知漢字、偽漢字をランダムに提示し、これらに対する、事象関連電位(ERP)の違いを検討した。その結果、左側頭葉後部で有意な違いが認められた。刺激提示後、270msから活性化の度合が異なる事がわかった。これらのことから、漢字提示の際に活性化する脳部位と処理開始の時間を、事象関連電位を用いて明らかにした。

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配分額：2000000円 （ 直接経費：2000000円 ）

本研究は、学校の授業で使われる黒板および教室の機能を拡張し、教室の前面にあたる「教壇」全体を大型のコンピュータ・ディスプレイによって置き換えるための基礎研究である。ポイント操作で教材が提示できる、黒板を電子化した既存のタッチパネル・ディスプレイの機能に加え、生徒とのインタラクションの要素を盛り込んだ「教室オペレーティングシステム」の設計・デザインを研究目的とする。
平成14年度に実施した研究内容を以下に記す。
1.i-roomおよび「教室オペレーティングシステム」に必要な機能分析
平成13年度に引き続き、小・中・高等学校、大学の様々な授業における教室前面の使われ方を分析した。電子化教室に関する先行研究調査と併せて、i-roomに実装すべき要素・機能と「教室オペレーティングシステム」に実装すべき教室メタファーをいくつか抽出した。
2.「教室オペレーティングシステム」およびi-roomプロトタイプシステムの設計
電子会議システムツールmimioを用い、タッチパネル・ディスプレイのモデルを実装した。このモデルと、抽出した教室のいくつかの要素・機能を盛り込んだ「教室オペレーティングシステム」およびi-roomのプロトタイプシステムのコンセプトを設計した。
3.i-roomのプロトタイプシステムを想定した電子化黒板ソフトウェアの評価と改良
i-roomに実装すべき機能のうち、今回は授業時における生徒の質問、疑問点や興味・関心の度合いといったフィードバック情報を収集し、リアルタイムに教室前面の黒板上に表示するソフトウェアを実装した。それを大学の教育現場で活用することにより、i-roomにおけるインタラクション促進の有効性およびその授業を活性化させる要因について検証した。また、これら実践における教師のコメントや生徒の感想をふまえ、本ソフトウェアの改良を行っていった。

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配分額：1400000円 （ 直接経費：1400000円 ）

本研究では、遠隔教育での遠隔地からの質問や反応情報を効率良く収集表示し、講師に学習者からの情報をわかりやすく伝える支援システムを開発することを目標としている。
そこで、携帯電話のメール機能やブラウザアクセス機能を用いて、システムの実現を検討した。
本年度は、以下の内容を検討した。
1.講義内容の構造化と表示方法の検討:講義概要を抽出・整理するために、講義資料の記述を分析し、講義内容を構造化するために、自己組織化マップを用いて構造化して表示する方法を検討した。
2.情報収集システムの開発:携帯電話のブラウザ機能やメール機能を用いて、情報を収集するシステムを開発した。本システムでは講義に関する選択肢の選択状況を集計したり、自由記述形式の質問文を分析収集する機能を実現した。質問文では、質問文に含まれる語彙によって、質問に関連する提示パターンを推定する方法などを検討した。
3.レスポンス情報の表示システムの開発:得られた反応情報や質問は、遠隔講義をしている講師に、効果的に伝達する必要がある。そこで、収集情報を1画面のWebページに集約し、講師にわかり易い形式で表示できる画面を開発した。

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配分額：8300000円 （ 直接経費：8300000円 ）

インターネットは社会的に大きな課題を与えることになり、私達が知らない間に情報通信ネットワーク犯罪に巻き込まれることにもなりかねない状況となっている。しかし、インターネットがあまりにも急速に進展したために、(1)法的にどのようなことが許されているのか、あるいは、(2)法的に許されても、どのようなことが他人に迷惑を掛ける恐れがあるのか、(3)より好ましいインターネットを利用するマナーとはどのようなことか、等について私達は習得していない。
そこで、本研究では、情報通信ネットワーク社会で必要となる情報モラルと、情報に関連する著作権に関する学習サーバを構築することを目的として、今年度は、学校教育に関連する著作権について学習する教材を作成する計画であった。
しかし、本年度新設された基盤研究(S)に申請した研究課題が採択されたため、わずかの期間で本研究は中止することになった。したがって、本研究の成果は、情報モラル教育教材の在り方と情報化に関連した著作権に関する種々のケースの調査について検討を開始した段階までを行い終了した。そのため、本研究における今年度の研究目標を十分に達成するまでには至らなかった。

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配分額：3400000円 （ 直接経費：3400000円 ）

本研究では、学校教育で扱う学習内容に特化した、単語(キーワード)による概念空間を指導要領に基づいて構成することを目的とした。この概念空間を用いて複数のキーワードを自動生成したり、検索を支援するシステムの開発を行った。本研究では、以下の内容を検討した。
(1)学習用語の2次元的配置:小学校指導要領を分析することよって、用語と教科学年の特徴ベクトルを得た。このベクトルを自己組織化マップによって学習し、用語と教科学年が同じ空間に配置できることから、両者の関係を明示する手法を検討した。
(2)Web情報の分類に関する検討:Web情報に含まれる用語の頻度を基に、その情報がもっとも近い教科学年を推定する方法を検討した。
(3)新旧の学習指導要領の記述の違い:新旧の学習指導要領の内容の違いを調べるために、自己組織化マップを用いて各教科学年間の類似度を検討した。
(4)学習用語に基づく文書分類方法の検討:用語と教科学年の特徴ベクトルから任意の文書の特徴ベクトルを推定する方法を検討した。この方法によって、文書分類の可能性を検討した。また、自己組織化マップによる分類可能性を調べた。
(5)Webの検索システムの開発と評価:自己組織化マップを用いた、学習情報のための検索支援システムを開発し、このシステムによる検索性能の評価実験を行った。
(6)教科書の語彙を用いた文書分類の検討:中学と高校の社会の教科書に記述されている語彙を収集して、文書分類の検討を行った。人手の分類と比較した結果、ほぼ妥当な分類が可能であることを示した。

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配分額：28900000円 （ 直接経費：28900000円 ）

学習者が広大なインターネットから必要な学習情報を捜し出すのは容易でない。また、学習情報が捜し出せても、未だ習っていない漢字を含んでいるために、読むことが困難であるという問題がある。そこで、本研究では、「漢字表記自動変換サーバ」および「学習情報提供システム」を完成させ、実際に運用を行なった。「漢字表記自動変換サーバ」では、任意のウェブページの漢字表記を、学習者の学年にあわせて自動変換することができる。そして、「学習情報提供システム」では、学習に有用なウェブページを検索し、検索結果の漢字表記を自動変換できるようにするシステムを構築した。これらのシステムにより、学習者が学習したい学年・科目を指定するだけで、学習に有用な情報を検索でき、その検索結果を、学習者の学年に合わせた漢字表記に自動変換できるようになった。
インターネットでアクセスしてきた学習者の学習履歴を収集し、学習者が辿ったとおりに提示画面を時系列的に再現するシステムを開発した。そして、これらを融合して学習者の履歴を収集し、再現することを確認した。
「使用漢字チェックプログラム」を開発した。このプログラムにより、任意のテキスト形式の文章中で使用されている漢字が、指定した学年までに習ったものかどうかをチェックできる。これにより、インターネット上の教材等を作成する際に、子どもが習っていない漢字を使ってしまうという問題を解決した。
日々追加・更新される多くの情報を検索して調べることは,子どもたちにとって大きな負担となる.そこで,子どもたちが求める情報が公開されたときに,自動的に電子メールで通知するエージェントシステムを開発した.新聞社がインターネット上で公開している新聞記事を対象とし,「新聞情報自動検索通知システム」として構築した.
次に、本研究では、インターネットを利用した、日本人のための「タイ語総合力学習支援システム(CATL)」を開発した。そして、学習操作実験を実施し、アンケート39項目について分析を行なった。その結果、タイ語やタイ教材に触れる機会の少ない学習者に本システムが役に立つこと、本システムが使いやすいインターネット教材であることを明らかにした。

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配分額：3600000円 （ 直接経費：3600000円 ）

本研究では、学習に利用可能なウェブサイトの情報を効率よく分類することを目的とした、キーワード検索のためのシステムを作成した。まず、教科書の用語出現傾向に基づいて、利用可能な教科書の学習単元を推定する方法を検討し、各用語の各単元における出現頻度を要素とする行列から用語・単元の特徴ベクトルを抽出するという手法を確立した。さらに、教科書用語の特徴ベクトルの合成によって任意の文書の特徴ベクトルを生成する手法も確立した。この手法による分類可能性を確認するために、インターネット上のリンク集に登録されているウェブサイト群について、現職教員の手による分類を用いた評価を基に分類過程の各処理のパラメータの最適化を行った。これらの方法によって、類似度の高い順に教科書の単元を一覧表示によって分類することが可能となった。
インターネットを学習に用いる場合、不適切な単語を含む情報を除外しておく必要がある。従来、単語によるフィルタリングが使用されているが、これは、学齢の区別なく一律に不適切な単語を含む情報を止めてしまう。そこで、インターネットにおける学齢に応じた不適切単語フィルタリングシステムを構築した。このシステムによれば、学年をあらかじめ設定しておけば、その学年以下の子どもにはその単語をフィルタリングし、既に社会の時間で適切な意味を学習した子どもに対してはフィルタリングしないといった設定を行なうことができる。
インターネットにおける自動検索通知システムを構築した。これは、あらかじめ登録したキーワードで自動的に検索を行ない、新規情報があった場合に電子メールで通知する機能を持つシステムである。これによって、日本教育工学会で過去に発表された論文等のデータベースに新たな情報が入力される度に登録キーワードに関する新規情報を電子メールで通知するようにした。

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配分額：10000000円 （ 直接経費：10000000円 ）

本研究では、マルチメディア学習環境における、学習者の表情などの感性情報や眼球運動などの生体情報を計測できるシステムを製作し、学習行動の評価分析方法を開発を検討した。さらに、学習におけるシステム環境の問題点や認知負荷を調べ、学習者の支援を行う方法についても検討した。本研究では、以下の内容を検討した。
(1)瞳孔面積による興味印象の評価手法の開発:映像に対する興味関心の変化を計測するために、瞳孔面積や瞬目率、視聴者の興味度合いを同時計測するシステムを開発し、これらに相関関係があることを明らかにした。
(2)瞳孔面積計測における瞬目の除去と復元手法の開発:瞳孔面積の計測中の瞬目による影響を除くために、瞬目復元のモデルを構成した。
(3)鼻部皮膚温度による学習活動の評価:学習課題時の活動を、サーモグラフィーによる鼻部温度によって評価し、鼻部温度低下量と学習成績との相関関係を明らかにした。
(4)顔の特徴点による顔表情程度の推定:顔の表情を特徴づける特徴点の動きによって、表情の分類とその表情の程度を推定するニューラルネットワークモデルを検討した。
(5)眼球情報に基づく精神活動の評価:課題解決における心的負荷や情意的な変化を検討するために、眼球情報の変化を計測した。指標追従課題とドライブシミュレータにおける運転操作を与えた条件で、計算課題などの音声課題を与え、二重課題条件での変化を基に、眼球情報の変化モデルを構築した。
(6)音楽環境と音楽習慣の関係の検討:BGMなどの音環境が、被験者の日常的な音楽習慣によって異なることを、実験によって明らかにした。

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配分額：6100000円 （ 直接経費：6100000円 ）

本研究は、メールシステムやWWWにみられる分散型情報環境を、学校教育の中で利用するための基礎研究として、このような環境が学習時の認知過程にどのように寄与するかを明らかにするものである。
研究成果の概要は以下のとおりである。
(1)インターネットを介した文字チャットツール、および中学校の社会科小集団学習時の対話を対象として、共同的な課題解決過程におけるコミュニケーションの様相を、構造的に分析記述する手法を開発し、グルーブ討論の様相を構造的・数量的に分析した。
(2)インターネットのネットニュースの発言内容を要約するシステムを開発した。発言中のキーワードを含む文章をその議論の要約文とする本システムと、人間が判定した要約文とを比較して、本システムが同定した要約文の妥当性を検証したところ、人間の判断にきわめて近い要約文を生成できることがわかった。
(3)インターネットのメーリングリストの発言内容に、上記の要約生成手法を適用した。メーリングリストにおける発言の内容には、論理性がネットニュースより続く、議論の展開がさまざまに進む傾向がみられる。本研究では、テキスト中の新しい情報を示すと解釈できる内容をキーワードとして、発言中のキーワードを含む文章をその議論の要約文とする手法を提案し、人間が判定した要約文とを比較して、本システムが同定した要約文の妥当性を検証した。また、WWW上で閲覧可能なメーリングリストのログ参照インターフェースを開発した。
(4)上記のメーリングリスト発言の要約を対象として、要約の提示が新たな情報提示手法として読解過程に果たす機能の分析を行なった。要約の付与が、電子メール文書の内容の再生実験で結果が向上する傾向があることがわかった。

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配分額：2100000円 （ 直接経費：2100000円 ）

1年次の研究の結果、情報を発信する立場からは育児情報が多様化していること、親自身の情報も必要とされていること、インターネットを使った情報提供も期待されていることが明らかになった。そこで、情報の受け手である子どもを持つ母親がどのように考えているのかを明らかにするために、子どもを持つ母親を対象に子育てに関する生活実態と意識に関するアンケート調査を実施した。
調査対象者:0〜1歳の子どもを持つ母親
調査方法 :東京都、埼玉県の保健所、保健センターに乳児検診に来た母親に調査票配布、郵送による回収配布数2880 回収数1075 回収率37.3%
得られた知見:(1)子育てについては「周囲の意見や情報に流されず自分の育児をしたい」と考える母親が多く、子育ての自分らしさが志向されている傾向が見られる。が一方で、「いろいろな情報があり、どれが正しいか迷うことがある」も多く、必ずしも自分の育児に自信を持っているわけではない。(2)子どもを連れて家族で外出する事は多く、「よく」「ときどき」を合わせると9割を超える。子どもを連れていく遊び場情報、お出かけ情報が必要とされる背景となっている。しかし、子どもを預けて夫婦だけでの外出は「全くしない」が半数を超える。(3)子育てに関わる情報のうち最も必要とされているものは、子どもの身体に関するものであり、次が遊び場・おでかけ情報である。また、職業を持っている母親、高学歴の母親ほど自分自身にとっての情報を必要としている。(4)利用されているメディアはテレビが最も多く、雑誌、市や町の広報と続く。インターネット利用は15%である。利用したいメディアには、市や町の広報も上位に挙げられており、公的な情報が期待されている。

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配分額：2300000円 （ 直接経費：2300000円 ）

本研究では、文章を理解する過程における背景画運動の影響を調べると共に、どのような条件で学習効果が挙げられるのかを検討した。通常の動画像では、画像の動く速度や画像内容などの違いが大きく、十分な検討ができない。そこで、本研究では仮現運動であるランダム・ドット・キネマトグラムを利用して、画像の空間周波数や輝度などを制御し、検討を行った。
(1) 背景画像の運動速度と運動方向が読み速度に与える影響:横書きと縦書き文章を音読する課題において、背景画像を縦または横に4段階の速度で振動させた。その結果、文章の記述方向に関わらず、横方向では23deg/秒の速度で音読速度が有意に低下した。また、縦方向の運動では、運動速度に応じて音読速度が連続的に低下した。音読速度の低下が、横書き縦書きで変わらないことから、視覚的な特性による変化であると考察した。
(2) 音読時の視点移動の検討:音読速度による結果をさらに検討するために、音読時の視点移動を検討した。その結果、横書き縦書きに関わらず、縦方向の視点移動が全体の約7割を占め、縦方向の眼球運動が多いことを示した。また、背景画面の運動速度による眼球の移動距離への影響を検討した。縦方向の移動距離は、背景画面の横運動と縦運動との間で有意に差があった。また、一部の結果には運動速度による影響も見られた。一方、横方向の移動距離は、背景画の運動速度や運動速度による変化が小さいことを示した。これらの結果について、眼球追従反応において視野画面の運動方向に対する、眼球の選択性があることとの対応について考察を行った。
これらの結果を基に、画面提示における文字スーパなどの文章提示を行う場合の、留意点を検討し、研究をまとめた。

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配分額：10300000円 （ 直接経費：10300000円 ）

本研究は、教育に関する情報をインターネットを介して提供するシステムの研究開発を目的としている。その成果として、次のような結果を得た。
・「日本教育工学会発表論文等自動検索通知システム」の構築
日本教育工学会事務局と教育工学関連学協会連合事務局を持つ東京工業大学教育工学開発センターにおいて、学会の論文等のデータベースを構築し、最新の情報をユーザに電子メールで通知するシステムを開発した。システムは、データベースの更新時に、ユーザがあらかじめ登録したキーワード等を用いて、自動的に検索を行なう。新規情報が見つかった場合は、ユーザに対して電子メールで通知する。本システムでは、インターネットを経由してWWW上でデータベースを検索する機能も持つ。現在、学会のホームベージを通して公開し、運用している。
・「新聞情報自動検索通知システム」の構築
インターネット上に公開されている新聞記事を、児童・生徒、および教員が学習に活用できるようにするシステムを構築した。本システムは、インターネット上に公開された新聞記事をWebロボットで自動的に収集して、検索インデクスを構築する。そして、学習者があらかじめ登録したキーワードを含む記事を、定期的に自動検索し、新しい記事が見つかった場合は、登録した学習者に対して、電子メールで通知する。電子メールを受け取った学習者は、このページを通して、新聞社のWebサーバにアクセスし、記事を閲覧することができる。本システムにより、インターネット上の新聞記事を利用・活用する環境を構築することができた。
以上、これらの成果を総合的にまとまた。

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配分額：1000000円 （ 直接経費：1000000円 ）

本研究は、テレビ番組視聴時における学習の客観的指標である瞳孔面積変化、瞬目反応と主観評価との関係を明らかにし、そのモデル化を行うことを目的とした。
まず、瞳孔面積と瞬目率を時系列的に評価するためのニューラルフィルターを試作した。瞳孔面積を時系列的に処理する上で、瞳孔雑音と呼ばれる微小変動や瞬目による瞳孔面積値の欠損が問題となる。そこで、砂時計型ネットワークを用いて、瞳孔面積変化を特徴抽出と瞬目時の瞳孔面積変化を学習させ、平滑化と瞬目処理を同時に行えるモデルを構築した。
次に、時系列的な主観評価を測定するために、アナログ値を入力できるデバイスを開発した。主観評価値の妥当性を検討するために、様々な番組に対する質問紙による結果と、時系列的な結果との対応関係を調べた。質問紙による評価から、番組に対する評価因子を抽出し、それらの因子との相関を調べ、教育用テレビ番組の総合的な評価の方法を検討した。

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配分額：14900000円 （ 直接経費：14900000円 ）

本研究は、国際的なネットワークであるインターネットを利用して、教育に関する情報提供の在り方を検討し、自動的に応答するシステムを実現することを目的としている。その成果として、次のような結果を得た。
1.データベースにおけるエージョント機能を有するシステムの構築
エージョントは、既存のデータベースシステムに一定時間間隔でアクセスして、ユーザの変わりに検索を行う。システムはユーザごとに登録されているキーワードに合致する新規情報が得られれば、その結果をメールでユーザに報告する。
2.教育工学関係の研究生果データベースの構築
日本教育工学会および教育工学関連学協会連合の、大会発表文献および論文のデータベースを構築した。WWWにより、キーワード、著者名等により検索可能である。
3.リフレッシュ教育用教材の開発・評価
ネットワークに対応した教材を開発し、評価を行った。内容は「電磁環境問題」とし、クライアントサーバ型で構築されている。WWWブラウザをインタフェースとし、Javaアプレットいより実装されている。アニメーション機能、グラフィック機能、索引機能等が提供され、各機能インタラクティグ性が重視され、学習効果を高めている。被験者による評価では、特にインタラクティグ性に高い評価が得られた。
以上、これらの成果を総合的にまとめた。

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本研究の目的は、衛星通信を利用したリフレッシュ教育を推進するために、その効果的な教授方法を検討すると共に、フィードバックシステムを開発することである。以下の成果が得られた。
1.米国の衛星通信大学NTUの調査
米国における衛星通信大学院大学として有名なNTU(National Technological University,全米工科大学)について調査した。NTUでは、1985年から衛星通信を利用して、単位の認定と修士の学位授与を行っている。
2.インターネットによるフィードバックシステムの確立
遠隔講義を実施する場合、質問などのフィードバック方法が重要となる。そこで、インターネットを利用したフィードバックシステムを開発した。衛星通信受講サイトでは、インターネット接続されたWWWブラウザをとおして、講師からの問題提示に対しリアルタイムに回答することができる。
3.各種形態による衛星通信遠隔講義の実施と評価
(1)HD-CODECを利用したハイビジョンによる双方向通信の講義形態、(2)アナログ・フル映像による全国配信の講義形態、(3)1.5Mbpsデジタル準動画を利用した双方向通信の講義形態、の衛星通信遠隔講義を実施し、その評価を行った。
4.講座・講義形態の総合評価
アナログ・フル映像による遠隔講座と、1.5Mbps準動画による遠隔講座を比較検討した。その結果、いずれの遠隔講座とも高く評価されたが、画像品質の評価因子は、総合評価に大きな影響を与えることを明らかにした。
以上、これらの成果を総合的にまとめ、衛星通信リフレッシュ教育に関する知見を整理した。

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配分額：1900000円 （ 直接経費：1900000円 ）

本研究の目的は、教育用マルチメディアの定義と内容、利用場面を整理すること、並びに、マルチメディアの教育効果や学習効果の測定を行うことである。その成果として、以下のことを実施した。
(1)米国における先進事例の調査
マルチメディアの教育利用の先進国である米国において、効果を上げている実例と、効果を高めるための手法を調査し、まとめた。
(2)CD-ROM辞書の学習効果測定
電子辞書(CD-ROM辞書)と、従来から用いられている印刷辞書を利用して、英単語学習した場合の学習効果を分析評価した。
(3)立体テレビによる提示の学習効果
立体テレビによって文字を提示した場合、浮き出させる文字の位置と読み易さの関係等を明らかにした。
(4)ハイビジョン提示の効果
高画質のハイビジョンで提示した場合の学習者の認識速度を測定し、普通のNTSC方式のテレビで提示した場合との違いを検討した。その方法として、メンタルロ-テーション(心的回転)による図形認識の反応時間の測定によった。その結果、立体図形では両者に差が現れないが、複雑な平面図形では、ハイビジョンの方が図形認識時間が短いことを示した。
以上、これらの成果を総合的にまとめ、マルチメディアの学習効果に対する知見を整理した。

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配分額：1100000円 （ 直接経費：1100000円 ）

本研究では、生体情報として瞳孔面積、瞬目率を利用し、テレビ番組を客観的に評価する手法を開発すると共に、一般的に行われる質問紙による主観評価の結果との比較を行い、客観的評価の妥当性を検討することである。
本年度の研究において、まず、主観的な評価手法を開発した。一般的に用いられる質問紙法では、番組全体に対するイメージの調査だけで、時系列的な評価ができない。瞳孔面積や瞬目率は時系列的に測定可能であるので、客観的指標と主観的な指標との対応関係を調べるために、人力装置を開発した。装置は、ゲーム樹などに用いられるアナログ入力装置を改造して利用した。これらの実験装置を用いて7番組を実験番組として被験者に提示し、測定結果から以下の結果を得た。
(1)番組全体に対する瞳孔面積、瞬目率、時系列的な主観評価量を比較したところ、瞳孔面積と主観評価量との間には、正の相関関係が、瞳孔面積と瞬目率、瞬目率と主観評価量との間には負の相関係数が得られ、いずれも有意な相関関係があることがわかった。
(2)番組に対する質問紙によって、番組イメージを測定し、項目を因子分析することによって、3つの評価因子を抽出した。それぞれの因子得点と瞳孔面積、瞬目率、時系列的な主観量との関連を検討した結果、相関関係が認めらる因子の存在が確認された。
(3)時系列的な測定量である、瞳孔面積、瞬目率、主観評価量の3者の関係を明確化するために、モデル化の可能性を検討した。重回帰モデルとニューラルネットワークモデルによってモデル化の可能性とその性能を検討した。
さらに、今年度に得られた成果を総括し、今後の課題を整理した。

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配分額：4700000円 （ 直接経費：4700000円 ）

本年度は最終年度であり,研究の総括と共に完成に向けてのいくつかの実験を実施した.過去2年間は,紙メディアにおける実験が主な内容あったが,今年度は電子メディア上におけるテキストの構造について主に研究した.
その成果は,以下の通りである.
(1)電子メディア上の認知しやすい図的表示として,インターネット等で用いられている話題に関する意見交換を図的に表示する方法を提案した.
この方法は,これまでにすでに提案されている階層的な表示を採用する.さらに,これらの意見のキーワードの自動表示と要約文を生成する方法を提案した.
(2)上記の方法を,自然言語解析の手法である形態素解析を用いて,インターネット上で誰でもアクセスできるように,実装した.
(3)上記の方法による提示を,人間の判断と比較する実験を行った.
その結果,人間が抽出したキーワードと要約文を,本システムが同定したキーワードと要約文を比較した.その結果,本システムは,かなり人間の判断に近い内容であることが分かった.
(4)キーワードの表示についてさらに研究を追試し,そのキーワードの見易い配置をするアルゴリズムを提案した.この結果,かなり複雑な配置であっても,見易く表示できることが分かった.
以上のように,本年は電子メディアのテキスト構造について,興味深い結果が得られた.

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配分額：8600000円 （ 直接経費：8600000円 ）

本研究では、企業等で働く社会人技術者が業務を遂行しながら、必要に応じて学習環境に入れる業務支援学習システム(PSLS,Performance Support Learning System)の構築と、そのコースウェアを作成することを目的としている。
本年度は、本研究の最終年度になるので、いままでに行った研究の知見をもとに、業務支援学習システムを構築し、その評価を行った。特に近年、インターネットが急速に普及しており、スタンドアロン型システムとして構築するよりも、インターネット利用型の方が、システムとしても多様な利用法が考えられたので、インターネット上に「電磁妨害波の基本と対策」のPSLSを構築した。以下に研究の成果を述べる。
(1)インターネット上に「電磁妨害波の基本と対策」のPSLSを構築し、インターネット上のどこからでもプラウザがあれば学習できる環境を実現した。
(2)様々な学習者にとってもPSLSを効果的に利用できるように、学習コースを設けた。これは、教材内容を分析、構造化したもので、学習者に明示的に示し、学習の効率化を図った。
(3)学習に必要な機能として、数値計算機能、グラフィックス機能、動画像機能、キーワード検索機能をあげ、システムに組み込んだ。
(4)評価実験の結果、学習コース、数値計算機能は高く評価されたが、グラフィックスや動画像機能、キーワード検索機能では、改善の必要性が指摘された。
以上、本年度の研究成果を整理し、ネットワーク型業務支援学習システムの効果や問題点を明らかにした。

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配分額：10500000円 （ 直接経費：10500000円 ）

本研究では、通信衛星による遠隔教育システムを実験的に行い、技術者向けの教育プログラムを企業等に配信し、受講生の評価を行うことを目的とした。
平成5年度は、米国ハーバード大学ビジネススクールで日常的に行われている、デ-ベート形式の授業について実験と検討を行なった。平成6年度は、前年度に実施した国際間通信衛星実験の評価を継続すると共に、リフレッシュ教育に関する情報提供システムの検討を行ない、以下の結論が得られた。
(1)実際のデベート形式の授業を分析するため、ハーバード大学ビジネススクールのJames Heskett教授に、ボストンから東京工業大学の受講者に対して、国際間通信衛星を使用して授業をして頂き、国際間の交流の可能性を確認した。
(2)国際間通信や国内の衛星通信において、音声や画像の圧縮伝送や遅れが、画質や音質にどの様な影響を与えるかを調べるために、新たに測定手法を開発した。伝送の前後で、個別に絶対時間を付けて集録し、品質の評価を行なった。
(3)実際のデベート形式の授業を問題点明らかにするため、授業の評価分析を行なった結果、評価因子として5因子を抽出し、その評価点を分析した。また、好ましい授業形態として63%もの受講者が、ディベート型授業を挙げた。
(4)ディベート型授業の評価を行なうために、討論者の発話推移を基にした、評価分析手法を開発した。これは、コンピュータによって参加者の発話状態を自動的・時系列的に記録することで、評価分析が行なえることを確認した。
(5)リフレッシュ教育の情報提供の1つの方法として、インターネットを利用した情報サービスがある。そこで、データベースのアクセスを簡便化するシステムと、データベース側から各ユーザに情報を配布するシステムの2つのシステムを試作、構築し、その操作性を検討した。

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配分額：1100000円 （ 直接経費：1100000円 ）

複雑な図形などを立体提示することによって、視覚認識が容易になるため、教育的にも有効である。本研究では、図形を立体テレビで3次元提示することにより、通常テレビの2次元提示の場合よりも視覚認識が容易であることを定量的に明らかにすることを目的とした。視覚認識の容易さを、2つの提示図形の異同判別に要する判断時間で、評価する方法で研究を行なった。以下に、本研究で得られた成果を示す。
(1)提示パターン用の3次元CG(コンピュータグラフィックス)による図形の表示と回転を行なう、プログラムとNTSC映像を作成した。
(2)図形提示から図形の異同を判断する判断時間を1/l00秒の精度で測定するシステムを作成した。
(3)判断時間を測定したところ、奥行回転、平面回転とも、3次元で表示した方が、判断時間は1%水準で有意に短くなることがわかった。
(4)2次元と3次元で提示する順序が、表示効果に影響を与えたが、これは、3欠元表示による効果と提示順による慣れの効果に起因することがわかった。
(5)表示した次元による判断時間の差は、回転後の図形のイメージ化に掛かる時間であることがわかった。
図形の回転方同による判断時間の違いなども示されたが、これらは残された課題であることを示した。

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配分額：14500000円 （ 直接経費：14500000円 ）

本年度は、中学校数学、理科、社会科の歴史にコースウェア設計手法を適用し、各教科の特性に応じたコースウェア設計法を確立した。
(1)教師の種々の教育方法(教授方略、方策)を反映したコースウェアの骨格が出力されるプロトタイプをパソコン上で作成した。
(2)数学では概念間の包含を重視する包含関係、理科と社会科の歴史では概念間の原因結果を重視する因果関係、実験等に見られる手順関係等の分類によって教科の特性を、研究協力者と共にその関係構造によって明らかにする仮説をたてた。これによって、各教科特性に応じたコースウェアの設計法を確立した。
(3)本研究で提案した方法は、結局学習内容の構造化と系列化の方法の提案である。グラフ理論を用いた本手法は、概念形成の方法やハイパーメディアの教材構造にも適用されることが分かった。本手法を用いてワークステーション上で実装し、その有効性を確認した。
(4)平成3年度、4年度、本年度で開発したモデル化とシステム化によるコースウェア設計法と、このコースウェア設計法の適用によるCAIコースウェアの評価などの結果をまとめ、報告書として刊行する。
以上のように、本年はシステム的な教授設計法(Instructional System Design)の手法を、コースウェアの設計法に適用した。この考え方の基本は、メリルやライゲルースの教授設計法にも見受けられるが、本研究の場合は、さらに数理的手法(グラフ理論の応用)を導入したことに新規性がある。本手法は、ハイパーメディアの設計にも応用されることが分かった。

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配分額：4800000円 （ 直接経費：4800000円 ）

本研究では、精神状態との関係が明らかになっている瞳孔面積データと脳波との関係を調べ、学習者の学習状態を分析する手法を確立するとともに、学習者に興味を持たせるプレゼンテーション技法を研究することを目的として、平成3年度より4年度まで以下の研究を行なった。
(1)提示パターンをテレビで見せた時の脳波が測定できる、電磁シールドルームを製作し、総合的な脳波測定システムを確立した。
(2)瞳孔撮影ユニット付のアイマークレコーダを購入し、瞳孔面積と脳波の同時計測の手法を確立した。
(3)テレビ視聴中の脳波データと瞳孔面積変化との相関を調べたところ、緩やかな負の相関があることを明らかにした。
(4)瞳孔面積変化から輝度の影響を取り除き、精神活動のみを抽出する方法を検討した。
(5)同一輝度でも、色によって瞳孔面積が変化すると考え調べたところ、色の影響もあることが確認された。色や輝度と瞳孔面積の関係を明らかにし、これらの影響を取り除く方法を検討した。
(6)輝度変化に対する瞳孔の応答を、線形モデルと非線形モデルとしてニューラルネットワークを用いた応答モデルの2つを検討した。その結果、非線形モデルの方が、輝度の補正効果が高いことが分かった。
(7)ニューラルネットワークモデルの性能を検討したところ、動画番組をリアルタイムで輝度補正することも可能であることを明らかにした。

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配分額：7200000円 （ 直接経費：7200000円 ）

本研究は社会人、企業人に必要な知識がいつでも誰でも学習できる、生涯学習のためのマルチメディア型CAIのコースウェアの開発と評価を行なうことを目的としている。平成2年度より3年間にわたり、以下のことを研究した。
(1)具体的な学習内容として、環境電磁工学の分野を選び、技術者を対象とした学習システムを設計するための基本的な検討を行なった。
(2)学習システムの環境としたMS-Windows(Ver3.)を採用し、オーサリングツールとしてGuide3を用いて、学習コースを制作した。
(3)初年度のコースウェア設計に沿って、コースウェアに必要に動画映像やグラフィックスを選定し、学習形態についても検討した。
(5)技術者に対応したシステムにするため、数値計算の機能を組込んだ。具体的には、学習コース上から学習を中断することなく、Fortranであらかじめ作成した数値計算プログラムが実行できるようにした。
(6)マルチメディアに対応すめため、ビデオ映像をコンピュータ画面にスーパインポーズするフレームメモリーを制御できるようにした。
(7)この他、オーサリングシテテムが持つハイパーテキストリンクなどの機能を利用して、コースを作成した。
(8)さらに、本研究の基礎として学習端末に表示する際のプリゼンテーションの有効性について種々検討した。

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