Development of Innovative Building Education System Based on VR and Practical Exercises to Enhance Motivation for Learning

开发基于VR和实践练习的创新建筑教育系统，增强学习动力

• 批准号: 21K18526
• 负责人: 位田 達哉
• 金额: $ 1.33万
• 依托单位: Kokushikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18526/
• 关键词: VR; VRシミュレータ; 生理的指標; 脳波; 心拍; 作業能率分析; ＶＲ; 建築施工教育; 作業能率測定; 脳活動計測; 学生製作; PBL

本研究は，大学生の修学意欲向上のための革新的な体験型授業の創出を試みるものであり，建設現場における経験工学に基づいたVR建設現場シミュレータによる仮想演習と，建設現場を模擬した現実空間における施工演習とのハイブリッド型の建築施工教育システムを構築し，その学修効果や意欲の変化を視覚性課題遂行時の注意機能から検証するものである。本年度は，下記の2点について検討した。1）VR建設現場シミュレータ体験時における学修評価のため，生理的指標の簡易モニタリングの方法を検討した。HMD（Head Mount Display；頭部装着ディスプレイ）装着によるVR体験中の生理的指標の計測を想定し，簡易に取得するための生体情報デバイスを選定し，その手順を整理した。脳波および心拍変動を生理的指標とし，脳波は無線型瞑想デバイス，心拍は胸心拍センサをそれぞれ用い，得られた特性値を解析することで簡易的にVR体験中の生体情報をリアルタイムに得られる一連のシステムを構築した。2）VRと現実空間における学修効果の違いを明らかにするため，VR空間における仮想の製作体験による作業能率の変化を釘打ちの被験によって検証した。作業能率分析の結果，VR空間での釘打ち訓練により作業能率は向上したが，現実空間の施工演習では作業能率の劇的な変化は確認できなかった。そこで，生理的指標を解析したところ，VR訓練をすることで作業に対する集中度が増している一方，現実空間の施工演習では過剰な緊張をせず，落ち着いて丁寧に作り込むような作業を進める傾向にあった。VR空間と現実空間での学修の質に違いがあり，この点を活用あるいはギャップを埋められるよう引き続き検討をする。

This study aims to explore how to create innovative new teaching systems for college students, how to build new teaching systems for college students, and how to build new teaching systems for college students. The study results, the desire to change, and the attention function when implementing the visual task are displayed. This year, the following two points are recorded. 1) Study and evaluation of VR construction site, physiological index and simple method of VR construction site HMD (Head Mount Display) is equipped with VR to measure physiological indicators, easily obtain biological information, select and organize them. The heart beat of the heart beat the physiological index, the heart beat the heart 2) VR and VR space to learn the results of the violation of the law, the VR space to think of the production system, the work efficiency of the change, nail hit everything As a result of the analysis of the operating efficiency, the operating efficiency of the VR space is increasing, and the operating efficiency of the construction exercise in the current space is increasing. The physiological indicators are analyzed, and the VR training is concentrated. The spatial training is concentrated, and the spatial training is concentrated. VR space and reality space are in violation of the quality of the study, the point of use, and the introduction of information.

项目成果

国士舘大学 位田達哉研究室

国士馆大学井田龙也实验室

コンクリートの施工教育に関する取組みの紹介（VR建設現場教材と学修評価手法の開発）

混凝土施工教育相关举措介绍（VR施工现场教材开发及学习评价方法）

• 发表时间: 2022
• 期刊: コンクリート工学
• 作者: 田中洋一;山川修;合田美子;田中洋一，山川修，合田美子;田中洋一，山川修，合田美子;山川修;山川修，早川公;位田達哉，三上可菜子;位田達哉，三上可菜子;位田達哉，三上可菜子
• 通讯作者: 位田達哉，三上可菜子

建築系大学生を対象とした労働災害体験型VRシミュレータの試作

建筑系大学生体验工业事故的VR模拟器原型

• 发表时间: 2022
• 期刊: 国士舘大学理工学部紀要
• 作者: 田中洋一;山川修;合田美子;田中洋一，山川修，合田美子;田中洋一，山川修，合田美子;山川修;山川修，早川公;位田達哉，三上可菜子;位田達哉，三上可菜子;位田達哉，三上可菜子;森さくら，位田達哉;位田達哉
• 通讯作者: 位田達哉

大学における体験型施工教育に関する基礎的研究（建築系大学生の作業能率の実態および製作活動が作業能率に及ぼす影響）

高校体验式建造教育基础研究（建筑类大学生工作效率现状及生产活动对工作效率的影响）

• 发表时间: 2022
• 期刊: 第92回 日本建築学会関東支部研究発表会優秀研究報告集
• 作者: 田中洋一;山川修;合田美子;田中洋一，山川修，合田美子;田中洋一，山川修，合田美子;山川修;山川修，早川公;位田達哉，三上可菜子;位田達哉，三上可菜子;位田達哉，三上可菜子;森さくら，位田達哉
• 通讯作者: 森さくら，位田達哉

生理的指標を用いたVR施工教材の学修評価に関する試み

利用生理指标进行VR构建教材学习评价的尝试

• 发表时间: 2022
• 期刊: 建設機械
• 作者: 田中洋一;山川修;合田美子;田中洋一，山川修，合田美子;田中洋一，山川修，合田美子;山川修;山川修，早川公;位田達哉，三上可菜子;位田達哉，三上可菜子
• 通讯作者: 位田達哉，三上可菜子