Transcript インターネットを用いた遠隔教育 スタジオ構築に関する研究

インターネットを用いた遠隔教育
スタジオ構築に関する研究
２００２年春学期 修士論文最終発表
政策・メディア研究科２年
鳥谷部康晴
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定義
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遠隔授業とは
 文部科学省の大学設置基準
ア) 多様な通信メディアを利用して、文字、音声、静
止画、動画等の多様な情報を一体的に扱うことが
できる状態で行われること
イ) 大学において、直接の対面授業に相当する教育
効果を有すると認められたもの
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同期・非同期の遠隔授業
 非同期型遠隔授業
 地理的な場所および時間が異なる環境
 いつでも授業を遠隔で受講可能
 同期型遠隔授業
 学生と講師は同じ時間を共有
 質疑やコメントなどをその場で投げかけることが可
能
 同期型遠隔授業を遠隔授業中継として本研
究では定義する
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背景、問題意識
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遠隔授業中継をとりまく背景
 インターネット技術を用いた遠隔授業により時
間と距離という物理的な制約にとらわれない
自由度の高い教育が行われるようになった
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遠隔授業中継を行えることの意義
 時代の先端を行く講師に赴いてもらうことなく
学生のいる大学で講義を実施できる
その結果、
 世界中から最高レベルの講師を招くことがで
き、対面授業では得ることのできない教育を
行うことが可能
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インターネットを利用した
遠隔授業中継の特徴
 伝送手段としてのインターネットは衛星・電話・
無線などをすべて包含して使用することので
きる抽象度の高いメディアである
 情報配信メディアとしてのインターネットは動
画のみならず文字や静止画なども一体的に扱
うことができる
 文部科学省の基準をクリア
 こうした利点からインターネットの利用が最適
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目的
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対面授業と遠隔授業中継の対比
 遠隔地に情報を配信するというステップがある
ため、対面授業に比べて
 映像や音声が途切れる可能性がある
 送ることができる情報の種類が少ない
 授業を行う際の運用が容易ではない
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本研究の目的
 遠隔授業中継の利点を享受するためには対
面授業と比較した場合の欠点を解決しなけれ
ばならない
 いつでも・どこでも、教えたい人が教えられる
環境を提供することを目的とした遠隔授業スタ
ジオを提案する
 その提案の正当性を示すためのプロトタイプ
スタジオの構築
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本研究の位置づけ
遠隔地とのコミュニケー
ションの実現
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先行研究
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関連研究 スペース・コラボレーション・
システム（SCS)
 SCSとはメディア教育センター(NIME)運営す
る衛星を使った遠隔授業中継システム
 h.261で双方向に映像を送受信
 衛星を使って日本全国津々浦々
しかし、
 日本の通信衛星なので海外とは授業が行えない
 単一経路で天候などにより衛星が使えなくなると
授業が続行できない
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SOIでの過去の授業中継より
 1999年9月より高速インターネット回線を使
い、アメリカウィスコンシン州立大学、慶應義
塾大学、奈良先端科学技術大学院大学の3
大学の各授業担当者が相互に講義を実施
 その際の問題点、苦労した点などが本研究の
問題意識となる
 システムの設置、運営に手間がかかり、多くの運
用スタッフが必要であった
 単一の伝送手段しか用意しておらず、授業が中止
されることが2度あった
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いままでの遠隔中継の利点・欠点
 遠隔授業中継の利点として
 その分野でベストの人が授業を行える
 学生はよりレベルの高い教育を受けられる
 反面、今までの遠隔授業中継の欠点として
 障害により授業そのものが中止されるリスク
 運用し、中継を行うためには多くの労力が必要
 講師と学生のコミュニケーションが実現されていない
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要件整理
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インターネット遠隔授業中継に必要な要件の整理
1. 遠隔地とのコミュニケーション
1-1 演出面にて対面授業と同等に
1-2 講義資料など複数の情報の配信を行う
2. 安定性、冗長性
2-1 障害時に代替のメディアへ切り替え可能
2-2 抽象化された通信メディアが使用される
3. 運用の容易さ
3-1 授業中継時、常駐スタッフへの負担の軽減
3-2 中継作業のマニュアル化
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1 遠隔地とのコミュニケーション
 1-1 演出面で対面授業と同等に
 講師の視線と遠隔地の学生が映っている画面と
の位置をスタジオ、学生のいる教室で対応
 スタジオから配信する映像ソースをカメラの撮影
者によって3つの映像から選べる
 1-2 講義資料など複数の情報の配信
 発表資料を遠隔地から伝送するために代表的な
手段をあらかじめ用意する
 その際、学生とのアイコンタクトを妨げない構成と
する
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講師と遠隔学生の視線あわせ
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2 冗長性・安定性
 2-1 障害時に代替メディアへ切り替え可能
 障害をすばやく認知するため、スタッフ用操作卓で
配信・受信状況を一望できるようにする
 障害が起こった際には瞬時に切り替え可能とする
 2-2 抽象化された通信メディアの使用
 インターネット上で複数の授業配信手段を用意す
る
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3 運用の容易さ
 3-1 授業中継時、運営スタッフへの負担の軽
減
 遠隔地のパワーポイントと講師のパワーポイント
のスライドとを同期させるRPTというソフトを採用
 リモコンカメラを採用し、運用スタッフを削減
 3-2 マニュアル化しての運用
 スタジオ機材の操作方法や中継中の対応などを
マニュアル化
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スタジオ構築
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SOI Global Studio Projectについて
 次世代の遠隔スタジオの設置と体制を構築す
るために2001年10月より活動
 WIDE ProjectのSOI-working Groupが
通信・放送機構（TAO)、独立行政法人電子通
信技術研究所（CRL)などの支援を受け、NTT
コミュニケーションズ株式会社、NTT-MCL社、
富士通研究所の協力によって実現
 その中で私は現地でのスタジオの設計、構築
に当たった
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SOI Global Studio Project
Fujitsu Lab
College Park,
Maryland
NTT-MCL
Palo Alto
California
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College Park Studio
Equipment Diagram
as of March 14, 2002
15"
TFT
DV-receive
NTSC
Booster
DV-NTSC
Wireless
Microphone
R
Spk
DV-NTSC
Audio
Mixer
Audio
Amplifier
L
Spk
DV-send
Receive
VTR
NTSC
Booster
17"
TFT
15"
TFT
camera
1
Matrix
Switcher
camera
2
Video
Switcher
Play
VTR
camera
3
17"
TFT
Polycom
Document
Camera
Send
VTR
PDP 2
PDP 1
Note PC
for PPT
Video Signal
Audio Signal
Yasuharu Toyabe
[email protected]
CollegeParkスタジオレイアウト
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CollegeParkスタジオ
遠隔授業中継中の様子
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スタッフ用操作卓
スタッフ用操作卓
Picture-in-Picture対応液晶
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CollegeParkスタジオ内機材ラック
ラック上部
ラック中部
ラック下部
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パロアルトスタジオレイアウト
15"
LCD
Lecturer
PPT用　PC
36" TV
15"
LCD
Polycom
Staff
Rack
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PaloAltoスタジオ
遠隔授業中継中の様子
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実証実験
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運用実績
月日
時間
場所と講義名
11/09
16:20 - 19:30 JST
College Park - SFC : Ms. Yoshida
02:20 - 05:30 EST
KEIO Class "Design Language Workshop E"
09:25 - 10:55 JST
Palo Alto - SFC : Mr. Stuart VP Metromedia Fiber Network, Inc.
16:25 - 17:55 EST
KEIO Class by Dr. Nakamura "Internet Infrastructure Business"
16:20 - 19:30 JST
College Park - SFC : Ms. Yoshida
02:20 - 05:30 EST
KEIO Class "Design Language Workshop E"
09:00 - 12:00 JST
College Park - SFC : Mr. Katoh, Mr. Maxwell
19:00 - 22:00 EST
"Nikkei Digital Core Conference"
16:20 - 19:30 JST
College Park - SFC : Ms. Yoshida, Mr. Sakuramoto
02:20 - 05:30 EST
KEIO Class "Design Language Workshop E"
16:20 - 19:30 JST
College Park - SFC : Ms. Yoshida
02:20 - 05:30 EST
KEIO Class "Design Language Workshop E"
14:00 - 14:20 EST
College Park - ISI, Los Angeles
11:00 - 11:20 PST
"Internet2 IPv6 Seminar Demo Session"
09:00 - 11:00 JST
Palo Alto - NTT Celrian Towers : Mr. Menjo
16:00 - 18:00 PST
KEIO Class Mr. Kokuryo "Management of Japanese Firms VI"
10:40 - 12:00 JST
Palo Alto - Hokkaido : Dr. Kadobayashi, Dr. Esaki
17:40 - 19:00 PST
"Hokkaido Broadband Business Session Solution Seminar"
10:30 - 12:00 JST
College Park - SFC
20:30 - 22:30 EST
"SOI Global Studio Panel Discussion in front of Press"
11/30
12/07
12/08
01/11
01/18
02/12
03/09
03/14
03/22
運用実績2
 6名の講師によって述べ22時間50分の講義
が行われた
 授業中継の一例
 Mr. Elliot Maxwell, special advisor to the
President Clinton on e-commerce
 Ms. Gyoko Yoshida, an artist from New
York
 Mr. Stephen Stuart, Metromedia Fiber
Network, Inc., Vice President of Internet
Technology
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評価
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評価
 授業を行いたい人が世界中から授業を発信
する際に実現されていなかったとなっていた
 1.遠隔地とのコミュニケーション
 2.安定性・冗長性
 3.運用の容易さ
について実証実験を通じて評価を行った
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評価 その１
 1. 遠隔地とのコミュニケーション
 視線あわせを行った相手先地点と行った中継で授
業を行った講師に視線あわせによる話しやすさが
評価された
 また、芸術分野を扱う授業においても白板に書か
れた図や撮影されたビデオなども遠隔地へ再生す
ることができ、複数の講義資料の配信も行った
 よって遠隔地とのコミュニケーションはとれたと
評価できる
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評価 その2
 2. 安定性・冗長性の確立
 12月7日に行われた授業中継ではスタジオから学生のい
る日本の教室までの授業中継中、第1の映像・音声伝送手
段であるDVTSというソフトウェアを制御するハードウェアの
障害から10秒に1回程度の割合で映像が途切れる状況と
なったがボタンひとつで切り替えを行い、第2の映像・音声
伝送手段に切り替えが行われ、授業が中止されることなく
続行することができた
 よって安定性、冗長性の確保はなされたと評価できる
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評価 その3
 3. 運用の容易さ
 月に1度のペースで行われた授業においても定常的に運用
し、定常的な授業を行うことができた
 2月12日に行われた講義では講師が全て機材の操作を行
い、リモコンカメラやRPTの利用により、講師のみで授業を
行うことができた
 3月9日に行われた講義ではスタジオを構築したスタッフ抜
きで操作マニュアルのみで遠隔授業中継を行うことができ
た
 よって運用の容易さは実現されたと評価できる
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まとめ
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結論
 遠隔授業スタジオの提案と実現に関する技術的検討
を行い、その正当性を示すためにプロトタイプスタジ
オを構築した
 運営を通じた実証実験では慶應義塾大学、WIDEプ
ロジェクト、School of Internetプロジェクトに利用さ
れ、6名の講師の延べ22時間50分の講義をサポー
トし、本研究の正当性が実証された
 本研究により問題が解決されたため、スタジオが広く
普及し、遠隔から授業を行う基盤が整った
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今後の課題
 遠隔地の講師と学生とが映像・音声・視線・マ
テリアルよりも多くの情報をやりとりし、対面で
行われる授業を大幅に超えるような環境を構
築し、世界中でそうした遠隔授業中継が行わ
れていくようにする
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ご清聴ありがとうございました。
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