イベント情報
第40回(令和4年度)研究助成金贈呈報告 2022年12月7日
本年度はコロナ禍により研究助成金贈呈式に替えて、Webを通じての贈呈報告といたしました。
ご挨拶を寄稿いただきました受領者の皆様と財団関係者に厚く御礼申し上げます。
■理事長挨拶 ■選考総評 ■祝辞 ■受領者代表挨拶 ■受領者一覧
理事長挨拶
公益財団法人カシオ科学振興財団の研究助成に採択されました助成金受領者の皆様、誠におめでとうございます。心よりお慶び申し上げます。
本来ならば一同に会して贈呈式を挙行し、お祝いのご挨拶をさしあげるところですが、本年度も新型コロナ感染拡大の影響で贈呈式を中止いたしました。
本年度の研究助成については、助成募集期間である4月から5月において、直前まで感染症まん延防等重点措置が取られていた時期でもあり、感染者数は減少傾向にあったものの、未だコロナ禍の只中でしたので、昨年度よりさらに応募が低調となる事も心配されましたが、結果として昨年とほぼ同程度である95大学より192件の応募がございました。中でも、昨年大きく落ち込んでいた医学生理学系の研究分野の応募が、特に若手の研究者を中心として持ち直しております。これは医療分野に近い先生方の研究環境がやや改善している証左とも思え、明るい兆しを感じております。
それらすべての応募案件を、選考委員の先生方によって2度にわたる選考会議を実施し、厳正な審査を行っていただきました結果、最終的には70件の候補を選出、その後、理事会において承認可決され最終決定となりました。
特に本年度は当財団設立以来、第40回目の研究助成という節目の年でもあり、また、優秀なテーマも多く集まったこともありまして、少しでも多くの研究者の皆様に助成したい、という思いから、今回は過去最大の70件、総額9800万円の助成実施に至っております。
また本年度は、特別テーマとして「SDGsを達成するための課題解決に向けた研究」を主題とし、募集いたしました。特に「SDGs」は大学などでも、分野を問わず自研究テーマとして、SDGsと関連づける指導などが行われておりますし、あらゆる場面で人口に膾炙しはじめておりますので、今後もこのテーマ設定で幅広い分野からさらに優秀な応募をいただけるものと考えております。
さて、当財団はカシオ計算機の創業者であります樫尾茂氏とその子息である四人の兄弟によって1982年(昭和57年)12月に設立され、これまで、累計1,603件、総額約21億円の研究助成を行ってまいりました。そこから、多くの研究者の皆さんが飛躍なさっております。例えば、2014年に青色LEDの研究でノーベル物理学賞を受賞された名古屋大学の天野教授が若手研究者であった頃に、当財団が研究助成を行っております。
(https://casiozaidan.org/seika/vol01.html)
今年、その天野先生とお会いする機会がありまして、当財団についてお話いたしました。今でも当財団の趣旨、助成活動についてよく記憶なさっていて、当時を振り返り、“若手で資金に苦労している時代だったので、大変助かった”と、感謝の言葉をいただきました。研究助成活動を運営する身として大変光栄であると感じております。
また、お話の中で特に印象的だったのは、研究最初のころは、窒化ガリウムを発光材料として研究すること自体がほとんど評価されない時代だったので、学会発表では身内を除くと聴衆がほとんどいなかったこと、また学会発表自体落とされかけたことなど、多くのエピソードのお話を頂き、後の素晴らしい研究に繋がるテーマでも、最初は全く認められず数々のご苦労があったのだということを改めて実感いたしました。その後、研究者の信念とたゆまぬ研究努力によって、最後に実を結ぶものだというお話を受けて、大変感銘を受けております。
やはり、萌芽的な研究は最初のころは一般的には認められないことも多く、更に、若手のときの研究資金に苦労されているからこそ、当財団の基本方針である「若手研究者による萌芽的な段階にある先駆的かつ独創的研究」に対して助成を行う必要性を強く感じた次第です。みなさまのこれからの研究生活においても、ご参考にして頂けましたら幸いです。
最後になりますが、日頃より当財団の運営にご指導をいただいております評議員並びに理事の役員の皆様、本年度も数多くの応募案件をご評価いただき、多大なご尽力を頂きました選考委員の先生方、そして、当財団の活動にご協力いただいている各社の皆様に、この場をお借りして厚く御礼申し上げます。当財団はこれからも研究助成活動を通じて社会の発展に寄与すべく努めて参る所存でございますので、今後とも引き続きご支援ご協力のほど宜しくお願い申し上げます。
助成金受領者の皆様、本日は誠におめでとうございました。
■理事長挨拶 ■選考総評 ■祝辞 ■受領者代表挨拶 ■受領者一覧
選考総評
このたびは、第40回(令和4年度)研究助成に選ばれました皆様に心よりお祝いを申し上げます。
2020年1月から始まった新型コロナウイルス(COVID-19)感染(以後、本稿ではコロナ禍と記)の社会への影響が、3年目を迎えた今日においても多岐にわたって続いています。特に、この2年間、大学での講義や会議、国内外の学会大会等の開催は、殆どがリモート形式で、学生と教員、研究者間の交流もバーチャルなものとなりました。また、海外研修予定の大学教員等にとっては渡航も出来なく延期やキャンセルなど余儀なくされ、残念なことと思います。
このような中、私の大学では、本年4月からマスク着用での対面授業が開始され、キャンパスには学生の姿が見られるようになりましたが、本稿の執筆中(11月下旬)、国内各地でのCOVID-19感染者数の急増の報に接している現状です。
さて、コロナ禍3年目の状況下で募集しました第40回(令和4年度)研究助成への応募(申請書)の選考総評を以下に述べます。
本年度は、当財団の40回目の助成となる節目の記念の年となりました。そのため、最終結果として、助成金総額が9,800万円となり昨年度の約8,300万円から約1,500万円の増額となりました。この記念の年の選考に際しまして、選考予備会議を7月22日、また、選考の本会議を9月16日に行いました。今回の会議は共に、この2年間のオンライン会議と異なり、対面で行うことが出来ました。また、会議は、財団事務局の周到な準備により開催し、選考委員各位の活発な意見交換と深い議論を行い、公正な選考が出来たと考えております。
初めに、応募件数は、2022年度(第40回)は総数が192件でした。過去3年間と総数で比較しますと、コロナ禍の開始前の2019年度(第37回)では244件、コロナ禍が開始した2020年度(第38回)は192件、コロナ禍2年目の2021年度(第39回)は188件であり、昨年度(第39回)より4件多く(増加)、コロナ禍開始年度(第38回)と同数となりました。コロナ禍開始前の年度(第37回)より2年続けて減少していた応募件数の減少が改善された感がありますが、コロナ禍前(2019年度)への回復には52件少なくコロナ禍の影響が続いていると考えています。
次に、応募大学の校数で見ると、本年度は総数が95校で、昨年度(87校)より8校増加、コロナ禍開始年度(77大学)よりは18校増加し、コロナ禍前の94校より1校多かった。応募大学の校数では、コロナ禍前に戻ったと思われます。また、コロナ禍が続く中、応募校の増加傾向は、当財団の助成趣旨(一部抜粋)である「自然科学(特に電気・機械工学系)/(医学・生理学)および人文科学の研究を助成し、わが国の学術研究の振興に寄与しようとするものです。」に賛意(合致)する研究者の大学数が増えたと考えており、喜ばしいことと思っています。
次に、募集の研究分野と特別テーマおよび基本テーマの選考について述べてみます。
特別テーマは、SDGs (Sustainable Development Goals)、即ち、人類が直面している問題に関して国連の定める17の持続可能な開発目標で、2030年までに達成する169の具体的なターゲットが示されているものであります。そこで、本募集要項では、「SDGsを達成するための課題解決に向けた研究」のテーマ募集で、基本テーマ1の「電気・機械工学系」、基本テーマ2の「医学・生理学系」、基本テーマ3の「人文科学系」の22分類に該当する分野から500万円の研究助成を行うものであります。応募件数は、6件で、2件が採択されました。1件は、SDGs2の「飢餓はゼロに」からの課題、他の1件は、SDGs12の「つくる責任・つかう責任」からの課題の研究テーマでありました。なお、昨年の特別テーマの応募件数は15件で、9件減少しました。昨年は、人類が直面している地球温暖化、資源の枯渇、環境汚染等に関する「地球環境を課題とする問題解決に向けた研究」で環境問題に限定された課題でありましたが、今回の特別研究テーマは、「SDGs」をキーワードとしたもので、17のSDGs目標には貧困、人権、教育、経済、社会、地球環境などがあり、その解決には科学技術のみならず、医学、人文、経済等々、多くの学問分野の協力が必要で、例えば、地球規模から細胞レベルを含む広範囲のスケールを持つ研究テーマの申請であると考えております。従いまして、選考会議では、これらのことを踏まえての多くの意見交換と議論が行われ、公正な選考が出来たと考えています。
また、基本テーマは、昨年同様、助成金額が100万円の基本テーマ1と助成金額が300万円の基本テーマ2の2コース制で実施しました。その結果、応募件数は、「電気・機械工学系」の基本テーマ1は、昨年の75件から63件へと12件減少、基本テーマ2は、22件から23件と1件増加、「医学・生理学系」の基本テーマ1は、28件から56件と28件増加、基本テーマ2は、16件から11件と5件減少、「人文科学系」での基本テーマ1は、32件から33件と1件増加でありました。
次に、対象とする三つの研究分野、即ち、A:「電気・機械工学系」、B:「医学・生理学系」、C:「人文科学系」での応募者(20~60代)における若手研究者(20~30代)の割合を見ると、AおよびC分野では、約30%で昨年並みでありました。B分野では、約30%で昨年の約2倍に増加しました。これらの応募分布を持って、当財団の助成趣旨に明記されている「特に、若手研究者による萌芽的な段階にある先駆的・独創的研究を重点的に選定し、本年度の研究助成を行います。」を踏まえて公正な選考が行われました。三つの研究分野(A,B,C)における若手研究者の助成受領者の割合は、約50~60%となり、財団の支援趣旨に答えていると考えています。しかしながら、その他の年代の研究者からの応募の中にも先駆性、独創性の高い研究テーマの申請書があり、選考会議での推奨により助成受領者に選ばれております。
さて、本財団は1982年(昭和57年)6月1日、設立発起人として、カシオ計算機株式会社の創業者でもあります樫尾茂、とその息子の4兄弟、忠雄、俊雄、和雄、幸雄の諸氏により設立され、本年で40周年に至っております。その設立趣意書の一文(抜粋)には、「自然科学(特に電気及び機械工学)及び人文科学の研究機関あるいは個人の研究を助成し、学術の振興をはかり、わが国の科学の発展に寄与したいと考える。」と記されております。今から40年前に書かれたこの一文が、皆さんの応募に際して参照された「第40回(令和4年度)研究助成候補者推薦要項」の表紙の「1.助成の趣旨」の1~2行に至り引用されています(今要項の自然科学には、医学・生理学が追加)。受領者の皆さんには、研究の出発にあたり、改めて当財団のホームページの一読を勧めたく思います。
なお、当財団の発起人の一人であります樫尾俊雄氏は、2007年に東京電機大学から名誉博士の称号を授与されています。この授与式には、当時、当大学に在職中の私も出席し、本学への多大な貢献に感謝したことを覚えております。
最後になりましたが、私事ながら研究助成金の尊さの経験を少し述べたいと思います。私(30代)の助手時代、旧西ドイツ(西ベルリン)にあるドイツ連邦物理工学研究所(PTB)の客員研究員として、超伝導量子干渉素子(SQUID)磁束計による生体磁気計測の研究にて滞在(1983~1985年)し、帰国後、東京電機大学理工学部の教員(助手、1年後に講師)に採用された時代のことです。当時、研究室には私の研究設備もなくゼロからの出発で、研究費の獲得が必要でした。そして、最初に大学の研究所(総合研究所)に応募し、初めて個人の研究助成金を受領しまして研究のスタートとなりました。その後、科研費、大型の研究装置助成、学術フロンティア推進事業、21世紀COEプログラム等の助成金を受領し、研究棟を含む研究施設の創設に至りました。これらを通して、若手研究者にとっての研究助成金の有難さ・尊さを体験して来ました。今日、当財団の選考委員の一人として選考に当たっていますが、毎年の研究申請書において、研究への終わることない探求心と社会貢献への思いに溢れた申請書との出会いを期待しております。
最後に、改めて、助成金受領の皆さんにお祝いを申し上げます。本助成金が皆さんの今後の大きな研究成果となって社会貢献に繋がることを望んでおります。
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祝辞
受賞の皆様誠におめでとうございます。
カシオ様に最初に伺ったのは大変昔ですので、その頃の状況から始めさせて頂きます。
幸運にも、私はトランジスタの発明の3年後に半導体の研究に携わる事が出来ました。
1951年に私が早大・電気を卒業後、通産省の電気試験所(現産業技術総合研究所の一部)に入所しましたら、鳩山道夫物理課長が待ち受けていて、現在物理屋が集まって、まだ見た事もないトランジスタの動作原理を解明している所だが、電気測定をする人がいないからそれを手伝って欲しいということで、半導体の測定を始めました。
1954年に電子部が創設され、私は物理部から移りました。1958年には私の工業所有権が初めて実施されました。hパラメータ測定機が横河電機、遮断周波数測定機が安藤電機でした。
この年はICの発明とされるTI社とフェアチャイルド社の特許が出願される2年前ですが、実は私が一種のICの特許を出願していました。この点を私のWikipediaの脚注3に特許庁の大島審査官がキルビー特許と私の特許の図を並べて掲載し、私の特許の発想が高度過ぎたのと、請求範囲が狭すぎたので、大発明の機会を逸したと書いて下さいました。私は上司の指導で仕方なかったですが、受賞の皆様、発明出願を行う際には第一クレームは出来るだけ広く書きましょう。
その後、1960年に、TI社のICに関する情報が数行のニュースとして飛び込んで来ました。私は集積する事自体に将来の可能性を感じ、傳田精一さんと相談して、我々も6箇月で何とか動作するICを作って発表し、これが日本での最初のICと記録されました。
1962年は大変忙しい年でした。先ず長期留学試験に合格して、スタンフォード大学のジョン.L.モル教授の所への留学が決まりました。スタンフォード大学では強誘電体と半導体の二層構造のメモリの製作に世界で初めて成功し、渡米翌年6月にミシガン大学で行われた1963SSDRCで発表し。世界初の発表となりました。帰国後の1954年からMOSトランジスタを中心にICの研究を主力に研究を始め、超LSIへの道を進めて行きました。
カシオさんにはその頃MOSトランジスタの講演に数度お伺いしました。その頃の手帳が残っていませんが、カシオさんがリレーからトランジスタへの転換を図っておられた頃です。
カシオさんの歴史に4兄弟がゴルフに熱中して経営危機を招いたとありますが、良かった面もあると思います。ゴルフは楽しいもので楽しくやっていれば、仲も良くなります。これがその後の色々の危機の対応に力になっていると思います。幸男さんが開発した『カシオミニ』を営業本部長だった和雄さんの所に持って行きます。和雄さんがこれは売れると太鼓判を押し、反対を説き伏せて売りまくります。当時の電卓戦争は数10社が争い、それに生き残ったことは、カシオさんに全く隙がなかったという事を証明していると思います。
今一つ素晴らしい製品は1983年発売のGショックです。従来からの腕時計はブランドとデザインで売っていました。これを突き破るには、具体的に独特であることの証明が必要で、それを凄く高い所から落とすなどの試験装置を作って証明し、世界を納得させたのです。
また、カシオ科学振興財団の設立に当たっては、当時のカシオの監査役、財団事務局長の荒正勝様などからご相談を頂き、それまでの他財団での経験や、この種財団の集りのご紹介などさせて頂きました。
以上受賞者の皆様にご参考になる所があれば幸いでございます。
受賞者の皆様に今後のご研鑽をお願いすると共にカシオさんが益々世界的な製品を次々と発売され、これと共にカシオ科学振興財団が更に発展されることを期待しております。
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受領者代表挨拶
◆特別テーマ
研究テーマ:高開口率の細胞足場シートを用いたサスティナブル食肉培養システムの開発
この度は貴財団第40回(令和4年度)研究助成の特別テーマ「SDGsを達成するための課題解決に向けた研究」に採択いただき誠にありがとうございます。樫尾理事長をはじめ財団関係者の皆様、選考委員の先生方に厚く御礼を申し上げます。COVID-19パンデミックは現在も進行中であり、ウイルス感染拡大防止のために贈呈式および懇親会が中止になったことは誠に残念ですが、この場をお借りして簡単にご挨拶申し上げます。
私事ですが、令和3年10月に東北大学大学院工学研究科から東京医科歯科大学生体材料工学研究所に堀武志助教と共に異動して新しく研究室を立ち上げました。令和4年4月には梨本裕司准教授も合流しましたが、研究室を立ち上げて間もないため実験装置等も充実している状況とは言えません。そのような中で貴財団のサポートいただけることになり心より感謝しております。
さて、我々の研究室の主な研究テーマは、ドラッグデリバリーデバイス、細胞デリバリーシステム、生体模倣システム等であり、医療応用に近いところで研究を推進しております。しかしながら、我々が開発してきました三次元細胞培養技術を応用することで、貴財団の募集する「SDGsの課題解決のための研究」に貢献できると考え、上記の研究テーマで応募させていただいた次第です。
世界人口は2050年に100億人に達すると見込まれており、現在の漁業や畜産業に依存した食肉供給システムでは将来的に需要に対して供給が追い付かなくなると懸念されています。特に、健康志向の高まりから魚類の消費が増加しており、漁業の生態系への影響と環境負荷が問題視されています。一方で、環境汚染により魚に水銀が含まれる場合があり、健康への影響も懸念されています。したがって、持続的に安全な魚肉を生産可能な技術の確立が社会的な課題であると言えます。持続可能な食糧供給システムとして細胞農業が注目されていますが、細胞農業とは、動物や植物から収穫される産物を、人工的に細胞を培養することにより生産する方法になります。国際コンサルティング企業の米A.T.Kearneyの2020年の市場予測によれば、培養肉は2030年に食肉全体の10%を占め、1400億米ドルの市場規模に拡大し、2040年には同35%を占め、6300億米ドル市場に達すると予測されています。この予測は「培養肉寄りの前向きな見方」という意見もありますが、培養肉市場が拡大傾向にあるのは間違いありません。また、細胞農業は世界的に高まる動物福祉への要求にも対応することができ、2020年にはシンガポールで培養鶏肉の販売が世界で初めて承認されています。
上記のように細胞農業は世界的に開発が進んでおり、これまでは牛や魚の筋肉細胞の入手条件や培養液の組成が主に研究されてきました。現在は、培養肉の成形技術(細胞の積層化など)やマテリアルの比率に関する以下の課題があります。
1.成形技術が未発達(たとえばペースト状の培養肉になっている)
2.足場材料の存在比率が高い(細胞以外のマテリアルが多く存在している)
3.本来の動物や植物などの食品と比較してコストが高い
これらを解決するために、組織工学分野の研究開発動向として、細胞を三次元的に培養・増殖させる三次元培養法が注目されています。本研究では、我々が開発した「三次元メッシュ培養法」により実際の魚肉に似た層状の組織を効率的に作製し、上記課題の解決を目指します。
我々が開発した「三次元メッシュ培養法」は、底面から浮かしたメッシュシートの上で細胞を培養するこれまでに無いタイプの細胞培養法になります。この培養法では、微細な目を持った網の上に細胞を接着させ、増殖した細胞がその目(開口部)を埋めることで細胞シートが形成されます。この培養法のユニークな点は、メッシュの目の中の細胞は、生体内の細胞と同様に主に細胞間接着に頼って生存しており、細胞培養に通常使われるプラスチック基板などに張り付いた細胞とは状態が異なるという点になります。この様な状態の細胞は、容易に立体化(三次元化)することができます。したがって、メッシュ培養により、簡単に厚みを持った細胞シートを作製することができます。メッシュシートの線幅は5~20ミクロン程度であり、メッシュの開口部の一片の長さは直径100~200ミクロン程になります(開口部の形は自由に決められます)。したがって、作製した細胞シートに対して足場材料の混入が極めて少なくなります。また、メッシュで補強された組織であるため、細胞シートとして取り扱いが容易であり、積層化も簡単に行えます。さらに、メッシュ開口部の形をひし形や長方形にすることにより細胞の向きを揃える(配向させる)ことができますが、細胞の配向性の制御は筋肉繊維を作製する上で極めて重要になります。
医食同源という言葉がありますが、デジタル大辞泉(小学館)によると、病気を治療するのも日常の食事をするのも、ともに生命を養い健康を保つためには欠くことができないもので、源は同じだという考えです。我々の研究室ではこれまで「医」よりの研究を中心に推進してきましたが、今回の貴財団の御助成をきっかけにして「食」に関する研究も積極的に推進したいと考えております。
末筆になりましたが、貴財団の益々のご発展とご繁栄を祈念いたしまして私のご挨拶に代えさせていただきます。
◆基本テーマ2
研究テーマ:超臨界CO2が創出する量子空間欠陥に基づいた可視発光ドットの開発
この度は、公益財団法人カシオ科学振興財団の第40回(令和4年度)研究助成を賜り、誠に身に余る光栄でございます。昨今の状況を踏まえ、贈呈式が中止となり、本助成を直接頂戴できないことを大変残念に思っておりますが、受賞者としてご挨拶させて頂く機会を与えて頂きましたことに身が引き締まる思いでございます。この場をお借りして僭越ではございますが、御礼のご挨拶と今回採択頂きました自身の研究テーマを簡単にご紹介させて頂きます。
私は若輩の身でありますので、ここは若手研究者の立場として、一つお話しさせて頂けたらと思います。申し上げるまでもありませんが、研究、特に実験主体の研究を遂行するにあたり、実験設備、実験材料の確保は欠かせない重要なものであります。一昔前であれば、研究室の主催者となる方が、実験設備・実験材料を確保し、研究環境を構築することが当たり前であったように聞いています。一方近年では、若手研究者の自立した研究が求められ、若手研究者自身が研究環境の構築に奔走している現状があるように思います。しかしながら、多くの若手研究者は、自身の実験設備を保有していない、あるいは保有数が少ないため、自立した研究の遂行に多大な難を抱えています。私自身もその一人であり、これまで設備不足が故、断念せざる負えない研究構想や変更せざる負えない研究計画が多々あり、更には、研究自体の継続が困難になりかけた経験もございます。そのような中、貴財団が助成する研究費は、申請書記載の研究計画を支えるのはもちろんのこと、若手研究者の土台となる研究環境を構築する上でも、この上なく貴重かつ大変有難いものであります。ついては私としましても、頂いた貴重な研究費に報いるべく、申請書に記載した研究計画以上の成果を上げ、学術・産業の双方に貢献する所存でおります。
さて、簡単ではありますが、私の研究テーマをご紹介させて頂きたく思います。この度私は「超臨界CO2が創出する量子空間欠陥に基づいた可視発光ドットの開発」というテーマで研究助成を頂きました。超臨界CO2という特異な場を利用することで、量子ドットサイズ(2~12 nm)のZnO粒子を創製し、可視発光特性を発現させるという研究になります。ご存じのように、LEDに代表される現在の発光デバイスには、GaやInといった埋蔵量の少ない希少金属が多用されています。しかしながら、持続可能な資源戦略の観点から、昨今はFe・Cu・Al・Znといった埋蔵量の豊富な卑金属を用いることで、従来の希少金属に依存した光学デバイスを代替しようという研究の潮流があります。特に、ZnOは元来、紫外発光特性を有するワイドギャップ半導体ですが,非常に小さく(量子化)することで欠陥構造に起因した可視発光特性が発現するため,希少金属に代わる次世代の発光材料として期待を集めています.一方で,量子ドットを合成する現在主流の液体溶媒を利用した合成法は,300℃以上の高温域の利用が原理的に不可欠であるため,粒子の結晶化がいち早く進行し,可視光を創出する欠陥構造の導入や制御が困難な点が問題でした。
このような中、私が専門とする超臨界流体による課題解決方策を着想しました。超臨界流体は、ある温度(臨界温度)・ある圧力(臨界圧力)以上の流体のことを呼び、あらゆる物質が超臨界流体となりえます。また、その特徴として非常に分子の運動が激しいということが挙げられます。ここで、粒子の合成法に目を向けますと、量子ドットレベルの非常に小さい粒子は、ボトムアップの方法で通常合成されます。具体的には、前駆体分子を溶媒に溶解させたのちに、熱や電気などの外的刺激を加え、反応を起こすことで、粒子を析出させます。このとき、溶媒分子の運動が激しい場合は、溶解している前駆体同士も激しく衝突するため、粒子の析出現象が急激に生じ、結果として粒子内部へ欠陥が内包されやすくなります。つまりは、分子運動の激しい超臨界流体中で析出現象を誘起することで、粒子内部への欠陥内包量を飛躍的に増大させられる可能性があります。しかしながら、水やアルコールといった液体物質は、非常に高い温度で超臨界状態となりやすく、先ほども述べたように、高温環境に起因して、粒子の結晶化が迅速に進行し,欠陥構造の導入や制御には不利な側面が生じてしまいます。そのような中、ガス溶媒である超臨界CO2に着目したのが私の研究になります。超臨界CO2は、分子の運動が激しく、31℃という低温で超臨界状態を実現できるため、「欠陥導入」と「欠陥量の制御」の双方において有利であると考えられます。また超臨界CO2は,ガス溶媒という特徴から、脱圧するのみで用いたCO2を分離できるため、従来からある液体溶媒を利用した合成技術と比べ,有機溶媒の使用回避や後処理工程の簡素化といった優位性も得られます。このような観点から,超臨界CO2を用いた量子ドット合成技術は,「欠陥導入」と「欠陥量の制御」の双方を満たしつつも,合成過程で有機溶媒を排出しない、環境調和型のドライ合成法へと昇華する可能性があると考え、本研究課題の提案に至っています。具体的には、超臨界CO2を用いた欠陥内包ZnOドットの合成と欠陥制御に基づいた可視発光特性の創出を研究目的に設定しました。非常にチャレンジングな研究テーマですが、本研究目的が達成されることで、希少元素に依存しない発光デバイス、ひいては環境調和型のLEDデバイスの創出にも繋がると考えています。
先に記載させて頂いたように、本研究課題は萌芽的な段階にあり、そのような研究を援助して下さったカシオ科学振興財団様には、改めてお礼を申し上げたく思います。まだまだ若輩の身ではありますが、それゆえに挑戦的な気持ちを常に持ち続け、本研究課題に邁進する所存です。また本研究を通じて、産学双方の発展に寄与するのは勿論のこと、科学技術立国である日本を背負えるように、一若手研究者として、より一層成長していく所存であります。最後に、本研究課題に対して研究助成を通してご援助をいただくにあたり、審査・採択に携わられたすべての関係者の皆様に感謝を申し上げ、ご挨拶とさせていただきます。
◆基本テーマ1
研究テーマ:学校数学における生徒が確率的に推論する授業の理論的・実証的研究
この度は、第40回(令和4年度)研究助成に採択いただき、誠にありがとうございます。大変光栄に思うと同時に、身の引き締まる思いです。樫尾理事長、財団の皆様、そして選考委員の先生方に感謝を申し上げます。本年も新型コロナウイルス(COVID-19)感染拡大防止のため助成金贈呈式が中止となり、会場で皆様とお会いすることができないことを大変残念に思っておりますが、受領者代表として挨拶させて頂く機会を与えて頂きましたことにつきまして大変光栄に存じます。誠に僭越ながら、基本テーマ1に採択された58件の研究プロジェクトの受領者を代表し、この場をお借りして御礼の挨拶と今回採択いただきました自身の研究の概要につきまして紹介させていただきます。
この度採択いただいた研究テーマは、「学校数学における生徒が確率的に推論する授業の理論的・実証的研究」です。「①自然、技術、社会におけるランダムな事象を特定する。 ②そのような事象の条件を分析し、適切なモデル化の仮定を導き出す。 ③確率的状況に対する数学的モデルを構築し、そのモデルから様々なシナリオや結果を探索する。 ④確率・統計の数学的手法と手続きを応用する。」の4つの段階で構成される確率的推論は、日常にある不確実性を考慮して意思決定を行うために、また、ビジネス、医療、政治、法律、心理学などの様々な専門的分野においてサンプリングや推測を行うために必要なものです。最近では、COVID-19の感染拡大に伴い、ポリメラーゼ連鎖反応検査(PCR検査)に関する確率的推論の重要性が増しています。PCR検査は、実際には感染しているのに陰性と判定されてしまう偽陰性や、その逆の偽陽性が一定の確率で生じる検査であるため、その確率は、検査キットの性能のみならず、社会全体での感染の拡大状況にも左右されます。そのため、PCR検査については、どのような社会情勢においてどのような条件で検査を実施するかを変化させるべきであるといえます。その意思決定において、確率的推論が必要になります。また市民は、民主的な社会の一員として、連日報告されるCOVID-19感染者数や、国や会社など様々なカテゴリーで講じられたCOVID-19感染拡大対策について、その背後にある確率的推論を批判的に理解することが求められます。確率について主に勉強するのは学校数学(中学校・高等学校の数学)ですので、学校数学には、すべての生徒に対して確率的推論を習得させることが要請されています。しかしながら、現在の学校数学の確率は、確率的推論の習得を目指すものにはなっていません。実際、経済学や心理学の研究者から、学校数学の確率が、学校卒業後の生活や仕事に役立っていないと批判されています。そこで私は、生徒が確率的に推論する授業をデザインし、学校数学の確率を、学校卒業後の生活や仕事にも役立つものへと改善したいと考えました。
先行研究では、中高生が授業で確率的に推論するためには、さいころやコインなどのランダム生成器を用いて「さいころの1の目が出る確率」や「コインの表が出る確率」を求めさせるだけではなく、日常的・社会的な文脈も授業で扱う必要があるとされています。具体的には、自然界・物理界(例:気象、進化)、技術的プロセス(例:品質保証、製造業)、人間の行動(例:スポーツ、運転)、医学・公衆衛生(例:遺伝性疾患、喫煙関連リスク)、司法・犯罪(例:指紋やDNAの照合)、金融・ビジネス(例:投資市場、保険)、研究と統計(例:サンプリング、統計的推測)、公共政策、予測(例:予防接種)、偶然ゲーム、ギャンブル、賭け事(例:宝くじ)、個人的な判断(例:シートベルト着用、大学合格)などです。しかしながら、これらを学校数学で扱うことが可能なのか、扱うとすればどのように扱うことができるのかについてはあまり議論がされていません。私はこの要因を、従来の学校ではテクノロジーがほとんど活用されていなかったからであると考えました。日常的・社会的な文脈は、ランダム生成器のようにくり返し実験することができません。それが、テクノロジーを活用することで、生徒自らが、不確実な状況のモデルを作成・修正し、その計算モデルを使用してデータを生成し、様々なシナリオや結果を探索することが可能になります。また現在の日本の学校では、GIGAスクール構想の実現に向けて1人1台端末等のICT環境の整備・運用が行われているため、それを実施できる環境が整いつつあります。そこで私は、テクノロジーを活用して生徒が確率的に推論する授業をデザインしました。本申請研究では、まずは大学生を対象に予備実験としてこの授業を実施します。次に、その成果と課題を踏まえて授業を改善し、高校生を対象に授業を行います。さらに、実施した授業を、生徒が確率的に推論するための教材や教師の支援に着目して考察することで、生徒が確率的に推論する授業が具備すべき条件を明らかにします。ここで、具体的な授業の提案で終わらない理由は、先生は各学校の目標や目の前の生徒の実態に合わせて授業をデザインするからです。そのため、国内外の様々な学校で生徒が確率的に推論する授業を行うことができるよう、そのような授業が具備すべき条件を明らかにし、様々な先生方がその条件を基盤としつつ、各学校の目標や目の前の生徒の実態に合わせて授業をデザインできるようになることを目指します。
学校数学に関する研究は、大きく分ければ、中学校や高等学校に所属する現場教諭と、大学や研究所に所属する研究者により行われます。まず、現場教諭の主たる課題は日々の授業改善であるため、現在の学校数学で扱われていない(重視されていない)確率的推論に関する研究が行われることはほとんどありません。また、確率をテーマに研究する研究者は、学校数学の他の領域と比較すると圧倒的に少ないため、学校数学の確率における確率的推論に関する研究はまだ、緒に就いたばかりです。このような萌芽的な研究ですが、貴財団の研究助成の趣旨に、「特に若手研究者による萌芽的な段階にある先駆的・独創的研究を重点的に選定」と書かれていたため、思い切って応募させていただきました。あたたかな視点で採択いただきました樫尾理事長、財団の皆様、そして選考委員の先生方に改めて感謝を申し上げ、挨拶とさせていただきます。
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受領者一覧
70件の研究テーマと代表研究者を紹介いたします。代表研究者の所属大学と職位は研究助成応募時点のものです。
◆特別テーマ:2名
研究テーマ | 代表研究者 | 研究概要 |
廃プラスチックのビッグデータ分析による識別モデルの構築と評価手法の確立【SDGs 12】 | 東北大学大学院 国際文化研究科 准教授 大窪 和明 |
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高開口率の細胞足場シートを用いたサスティナブル食肉培養システムの開発 | 東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 教授 梶 弘和 |
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◆基本テーマ2:10名
研究テーマ | 代表研究者 | 研究概要 |
磁性扁長粒子の形状異方性を利用したナノ複相膜の磁気光学効果の高感度化 | 東北大学大学院 工学研究科 講師 青木 英恵 |
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磁性ワイル半金属のトポロジーに由来する駆動力を用いた磁気秩序の高効率制御法の確立とプロトタイプ実証 | 東北大学 材料科学高等研究所特任 助教 竹内 祐太朗 |
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食道癌リンパ節転移を見落とさず検知するPETを応用した術中計測支援機器の開発 | 千葉大学 フロンティア医工学センター 助教 川村 和也 |
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超臨界CO2が創出する量子空間欠陥に基づいた可視発光ドットの開発 | 東京工業大学 物質理工学院 助教 織田 耕彦 小山 大介 |
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マルチロボティック測位システムの開発:リアルタイム測位の普遍化・高精度化が変える未来の情報化社会 | 京都大学大学院 情報学研究科 准教授 櫻間 一徳 |
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紫外光励起-可視光検出-遷移状態分光装置開発 | 神奈川大学 工学部 教授 岩倉 いずみ |
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電気光学変調コムを用いた広帯域周波数可変かつ極低ノイズなマイクロ波発生 | 日本大学 生産工学部 教授 石澤 淳 |
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ウェブゲームと計算論的モデリングを通して、人の汎化及び弁別能力を測定し、統合失調症との関係を評価する | 東京大学 ニューロインテリジェンス国際研究機構 講師 Cai Mingbo |
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機能性磁性ナノ粒子を用いた磁場誘導型がん温熱療法の開発 | 名古屋大学大学院 工学研究科 教授 井藤 彰 |
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多品種少量の放射性薬品を精緻に調製するための唯一無二の自動化システムに関する研究 | 東京電機大学 工学部 教授 茂木 克維 |
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◆基本テーマ1:58名
研究テーマ | 代表研究者 | 研究概要 |
機動的レーダリモートセンシングの実現に向けた小型無人機搭載合成開口レーダの開発 | 室蘭工業大学大学院 工学研究科 助教 泉 佑太 |
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多元系スピネル酸化物ナノ粒子の合成と水分解触媒への応用 | 東北大学 多元物質科学研究所 助教 岩瀬 和至 |
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ハロゲン架橋銅(II)錯体一次元鎖のスピン量子ビットへの展開 | 東北大学 学際科学フロンティア研究所 助教 脇坂 聖憲 |
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電荷移動錯体導入による多積層型ペロブスカイト量子ドット創出と高効率・長寿命LEDの開発 | 山形大学 理学部 助教 江部 日南子 |
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機能性ドメイン境界における相転移・物性発現機構の解明 | 千葉大学 大学院理学研究院 准教授 横田 紘子 |
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省エネルギー技術の実現に向けた強磁性酸化物材料の開拓 | 東京大学 大学院工学系研究科 准教授 Hirschberger Maximilian |
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強分極薄膜を自発形成する極性分子の開発 -分子の末端構造による分子配向制御- | 東京農工大学 大学院工学研究院 助教 田中 正樹 |
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鋭利なガラス管先端を利用した超電導ナノセンシング技術の開発 | 電気通信大学 大学院情報理工学研究科 准教授 小久保 伸人 |
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元素戦略を考量した透明太陽電池の高効率化 | 長岡技術科学大学 大学院工学研究科 教授 田中 久仁彦 |
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二次元半導体を利用したマイクロ発光ダイオードへの機能付与 | 信州大学 工学部 助教 浦上 法之 |
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反力可変触覚ディスプレイ用触知ピンアクチュエータ | 名古屋大学 大学院工学研究科 准教授 櫻井 淳平 |
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酸化物異相界面におけるバンド変調機構の解明と制御に向けた原子・電子レベル解析 | 名古屋大学 大学院工学研究科 講師 横井 達矢 |
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光生成キャリアの空間分離を特徴とする量子ドット太陽電池の開発 | 豊橋技術科学大学 大学院工学研究科 助教 山根 啓輔 |
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接合形成と機能発現を同時に成す半導体界面材料工学 | 京都大学 大学院工学研究科 准教授 田辺 克明 |
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メタ表面を用いる光マネジメント科学の実践-蛍光の100%前方放出を目指して | 京都大学 大学院工学研究科 助教 村井 俊介 |
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送受信回路系極低温組込み核磁気共鳴法による微小物質の高感度測定の開発と新奇物性探索 | 大阪大学 大学院基礎工学研究科 准教授 椋田 秀和 |
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位相的データ解析による料理空間の構造解明とおいしい新料理の客観的な提案への応用 | 神戸大学 大学院人間発達環境学研究科 助教 ESCOLAR Emerson Gaw |
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長波長側の可視光を利用可能にする螺旋型有機光触媒の開発 | 岡山大学 異分野基礎科学研究所 助教 田中 健太 |
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マルチモーダル分光計測による材料認識ペプチドの機能解明 | 徳島大学 ポストLEDフォトニクス研究所 特任研究員 加藤 遼 |
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Si-CdTe一体型3次元半導体放射線イメージセンサの開発 | 宮崎大学 工学部 准教授 武田 彩希 |
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伝搬型表面プラズモンを励起子と結合して発光として系外に取り出す技術の開発 | 兵庫県立大学 大学院理学系研究科 准教授 小簑 剛 |
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弾性偏光回折格子を用いた非メカ式レーザー偏向機の開発 | 兵庫県立大学 大学院工学研究科 准教授 近藤 瑞穂 |
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デュアル光コムによる非接触リモート計測技術の開発 | 東邦大学 理学部 講師 中嶋 善晶 |
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深層学習による遺伝子発現制御ネットワーク解析技術の開発 | 早稲田大学 理工学術院総合研究所 主任研究員(研究院講師) 大里 直樹 |
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双方向ワイヤレス電力伝送のオンライン磁気パラメータ同定による高効率制御に関する研究 | 立命館大学 理工学部 助教 清水 悠生 |
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高輝度円偏光発光材料創出を志向したキラルヘテロカーボンナノベルト開発とキロプティカル特性の解明 | 就実大学 薬学部 講師 山本 浩司 |
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脳-計算機-超音波閉ループによるてんかん発作の実時間制御 | 北海道大学 大学院薬学研究院 准教授 竹内 雄一 |
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ジュニアスポーツにおける主観的運動強度によるトレーニング負荷定量化の妥当性と障害との関連性の検討 | 北海道教育大学 教育学部(旭川校) 講師 土橋 康平 |
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生体電気インピーダンス法を用いて骨格筋の量と質を評価するための電気的パラメータの検討 | 筑波大学 体育系 助教 下山 寛之 |
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自動ヒト培養幹細胞動態解析による再生医療支援システムの構築 | 東京大学 医科学研究所 准教授 難波 大輔 |
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MR(Mixed Reality:複合現実)を用いた気管支鏡支援 | 名古屋大学 医学部附属病院 病院助教 岡地 祥太郎 |
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小児てんかん発作の頻度と気圧変動の統計的相関を調べる研究 | 鳥取大学 医学部附属病院 助教 荒井 勇人 |
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パーキンソン病患者における頸部多チャンネル表面筋電図による嚥下動態の解析と電気刺激による効果の検討 | 広島大学 大学院医系科学研究科 助教 中森 正博 |
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CEST-MRIと機械学習を組み込んだ定量的pHイメージング手法の開発 | 徳島大学 医学部 助教 金澤 裕樹 |
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人工知能および距離センサーを用いた次世代手術トレーニングシステムの開発 | 九州大学 九州大学病院 助教 福田 篤久 |
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タイピングスキルを支える手指運動制御則の解明 | 埼玉県立大学 大学院保健医療福祉学研究科 准教授 国分 貴徳 |
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殺菌レーザーとバクテリオファージを融合した狙撃分子の創成 | 北里大学 医学部 講師 阪口 義彦 |
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慢性疼痛患者に対するストレス評価方法の開発と生活習慣病のリスク判定への応用 | 帝京平成大学 健康医療スポーツ学部 助教 守屋 正道 |
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皮膚表面形状の計測方式の差が手の動作認識の精度に及ぼす影響についての検証 | 東京電機大学 理工学部 助教 趙 崇貴 |
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寒冷誘発性血管収縮の新規メカニズム解明-塩素イオンチャネルTMEM16Aに着目して- | 新潟医療福祉大学 健康科学部 講師 藤本 知臣 |
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緑内障治療に向けた微弱電流刺激による眼球の若返り | 愛知医科大学 医学部 講師 池上 啓介 |
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柔道の初心者における頭部外傷を予防する安全な大外刈りの構築 | びわこ成蹊スポーツ大学 スポーツ学部 教授 林 弘典 |
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腱の三次元培養技術と力学的収縮を組み合わせた抗運動器治療戦略 | 同志社大学 スポーツ健康科学部 助教 土屋 吉史 |
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光操作技術による適切な行動を生み出すtop-down入力の解明 | 立命館大学 生命科学部 助教 塩谷 和基 |
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加速器ホウ素中性子捕捉療法におけるデータ駆動型アプローチによる全身被曝線量の予測 | 大阪医科薬科大学 関西BNCT共同医療センター 助教 柿野 諒 |
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末梢神経刺激が静的ストレッチングの柔軟性向上効果に与える影響とその神経機序 | 九州産業大学 健康・スポーツ科学センター 助教 齋藤 輝 |
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変貌する日本の食文化-はじまりの米と魚の食文化から再考する- | 山形大学 学士課程基盤教育機構 准教授 白石 哲也 |
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森林伐採と気候変動の飲み水のアクセスへの影響:高解像度衛星データとGPS付き人口健康調査による分析 | 筑波大学 人文社会系 教授 内藤 久裕 |
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感染症予防難易度の高い社会福祉施設における環境特徴量抽出と空気質管理方法に関する研究 | 電気通信大学 i-パワードエネルギー・システム研究センター 教授(センター長) 横川 慎二 |
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小中学生のハイリスクなネット利用行動に及ぼす規定因の研究:個人レベルと学校レベルの分析 | 奈良女子大学 研究院人文科学系 教授 中山 満子 |
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学校数学における生徒が確率的に推論する授業の理論的・実証的研究 | 岡山大学 学術研究院教育学域 講師 石橋 一昴 |
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個別最適な学びと協働的な学びの一体化を目指したプログラミング教育における学習プロセス評価手法の開発 | 九州工業大学 教養教育院 准教授 山田 雅之 |
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幼児期の「サウンド・エデュケーション」を支援するアプリケーションの開発と検証 | つくば国際短期大学 保育科 常勤講師 仲条 幸一 |
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自閉スペクトラム症児を支援する大学生に対するヒデュン・カリキュラムの効果 | 星美学園短期大学 専任講師 渡邉 孝継 |
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障害者福祉拠点における利用/支援実態と拠点間連携の研究-共生型地域包括ケアシステムの構築を目指して- | 東京電機大学 未来科学部 教授 山田 あすか |
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移民第二世代のオートエスノグラフィー | 早稲田大学 人間科学学術院 教授 樋口 直人 |
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デジタル時代におけるヒト固有なコミュニケーション方策の変化予測 | 同志社大学 研究開発推進機構 特別任用助教 阪口 幸駿 |
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熟練の情報科教師に見られる「翻案」の特徴の解明 | 活水女子大学 健康生活学部 講師 古賀 竣也 |
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