[論文レビュー] The use of Virtual Reality in Enhancing Interdisciplinary Research and Education

Tiffany Leung, Farhana Zulkernine+1 more|arXiv (Cornell University)|Sep 23, 2018

Virtual Reality Applications and Impacts参考文献 17被引用数 6

ひとこと要約

本論文は、学習理論の統合、VRシステムの種別、多様な分野におけるVRの影響の評価を通じて、仮想現実（VR）がどのように学際的教育・研究を強化するかを調査している。VRは、従来の方法と比較して学習成果と協働作業を向上させることを示しており、教育者や開発者がインマージブル技術を効果的に活用できるフレームワークを提供する。

ABSTRACT

Virtual Reality (VR) is increasingly being recognized for its educational potential and as an effective way to convey new knowledge to people, it supports interactive and collaborative activities. Affordable VR powered by mobile technologies is opening a new world of opportunities that can transform the ways in which we learn and engage with others. This paper reports our study regarding the application of VR in stimulating interdisciplinary communication. It investigates the promises of VR in interdisciplinary education and research. The main contributions of this study are (i) literature review of theories of learning underlying the justification of the use of VR systems in education, (ii) taxonomy of the various types and implementations of VR systems and their application in supporting education and research (iii) evaluation of educational applications of VR from a broad range of disciplines, (iv) investigation of how the learning process and learning outcomes are affected by VR systems, and (v) comparative analysis of VR and traditional methods of teaching in terms of quality of learning. This study seeks to inspire and inform interdisciplinary researchers and learners about the ways in which VR might support them and also VR software developers to push the limits of their craft.

研究の動機と目的

• VR教育における理論的基盤を検討し、その使用を正当化する学習理論に焦点を当てる。
• 教育的および研究的文脈におけるVRシステムの種別と実装を分類するための分類法を構築する。
• 幅広い学術分野におけるVRアプリケーションの評価を行う。
• VRが学習プロセスおよび学習成果に与える影響を評価する。
• 学習の質という観点から、VRを用いた教育と従来の指導法を比較する。

提案手法

• VR教育に関連する学習理論に関する包括的な文献レビューを実施する。
• ハードウェア、インタラクションモード、応用分野に基づいてVR技術の分類システムを構築する。
• 複数の学術分野におけるVRの事例研究および教育的応用を分析する。
• 質的および比較的評価手法を用いて学習成果を評価する。
• 学習の質の指標を用いて、VRと従来の教育法の間で比較分析を実施する。
• 得られた知見を統合し、研究者およびVR開発者向けの実用的フレームワークを構築する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 確立された学習理論は、教育現場におけるVRの使用をどのように正当化するか？
• RQ2 学際的教育・研究で用いられるVRシステムの主な種別と実装方法は何か？
• RQ3 VRは、異なる学術分野において学習プロセスおよび学習成果にどのように影響を与えるか？
• RQ4 学習の質という観点から、VR教育は従来の教育法と比べてどのような点で優れているか？
• RQ5 学際的協働および教育におけるVRの効果的な使用を導く設計原則は何か？

主な発見

• VRは相互作用的かつ協働的な学習を支援し、多様な分野における関与を高める。
• 教育におけるVRの統合は、構成主義や体験学習といった確立された学習理論に基づいている。
• VRシステムの分類法が開発され、プラットフォーム、インタラクション方法、教育的応用の観点から分類された。
• VRアプリケーションは、医学から人文学に至るまで多様な分野で有効であることが判明し、学際的有用性が示された。
• 比較分析の結果、VRを用いた学習は、記憶保持力と関与度という観点で、従来の方法に比べてより優れた成果を上げることが分かった。
• 本研究は、教育者やVR開発者がインマージブル学習体験を最適化するための実用的知見を提供する。