Tokyo Denki University Repository (TDU) / 学術リポジトリ

矢澤, 美香子

ヤザワ, ミカコ

YAZAWA, Mikako

 
Boundary management and new work–life integration during 
and after the COVID-19 pandemic 
 
 
YAZAWA Mikako＊  
 
Keywords: boundary management, work–life balance, work–life integration, COVID-19, Japanese 
workers 
 
1. Introduction 
In Japan, the COVID-19 pandemic has 
triggered an increase in the number of companies 
introducing flexible work arrangements, 
including remote work. As the pandemic has 
become more prolonged, some companies have 
established these new ways of working. In 
contrast, gradually, an increasing number of 
companies and individuals are reverting to the 
traditional work style of working from the office. 
One of the reasons for this is thought to be the 
problem of boundary management between 
people’s work and personal life domains. This 
study focuses on the issue of boundary 
management and the concept of work–life 
integration, which integrates the domains of work 
and private life, aims to create a virtuous cycle, 
and explores new ways of working and living after 
the outbreak of COVID-19 in Japan. 
 
 2. Trends and difficulties in flexible work 
arrangements 
In Japan, new laws related to work style reform 
were enacted in 2018 and have been sequentially 
enforced since 2019. The reform of work styles is 
a comprehensive measure aimed at realizing a 
society in which individuals can choose a variety 
of work styles according to their circumstances. 
Specifically, the reforms aimed to promote the 
following three measures: (1) correction of long 
working hours, (2) realization of diverse and 
flexible work styles, and (3) implementation of 
measures to ensure fair treatment regardless of 
employment status. Since 2020, staggered work 
hours and the active use of telework have been 
recommended as measures to prevent the 
transmission of the new coronavirus infection and 
achieve social distance. Ironically, the pandemic 
has prompted workers and companies to request 
more flexible work arrangements, including 
working within a stipulated framework. 
Consequently, in May 2020, 29% of individuals 
worked from home. By July 2021, however, that 
figure had dropped to 18.3%, and by July 2022, it 
was 13.5%, the lowest figure since the survey 
began (The Japan Productivity Center, 2022). In 
addition, the trend of employees working shorter 
hours during the same period showed a downward 
trend of 15.4%, 12.5%, and 9.5%, respectively (The 
Japan Productivity Center, 2022). Although 
forced by external factors, the flexible work 
arrangements that were introduced are about to 
revert to their former ways as the spread of the 
new coronavirus infection is subsiding. 
While flexible work styles that emerged 
through teleworking have had a positive impact 
on employees, it has also been found that there 
are some challenges unique to this mode of 
＊工学部人間科学系列非常勤講師 Part-time Lecturer, Department of Humanities, Social and Health Sciences, School of Engineering 
 
125東京電機大学総合文化研究　第20号　2022年
working. For example, working at home has had 
a positive impact on individuals’ stress reduction 
and work–life balance (Ikeda, Nawata, Aoshima, 
& Yamaguchi, 2021). However, people who work 
from home often complain about substantial 
housework and childcare responsibilities, lack of 
family support, difficulty switching between work 
and personal life, and overwork. The issue is that 
the boundaries between the work and the non-
work domains, which are separated in traditional 
work styles, become physically and 
psychologically blurred in telework. Ikeda et al. 
(2021) reported that in telework, the faster a 
person can switch between work and home, the 
better the work–life balance. In addition, Otsuka 
et al. (2021) pointed out that teleworkers who 
experience family interference and longer work 
hours while at work experience a negative impact 
on their work–life balance, thereby increasing the 
work–family conflict. Therefore, to increase the 
effectiveness of flexible work, it is necessary not 
only to introduce it as an institution but also for 
teleworkers to develop their skills in boundary 
management between their work and the non-
work domains. 
 
3. Reconsidering boundary management in the 
new work-life integration 
  Boundary management is a concept that 
focuses on the transition and management of 
daily roles and domains, such as work and home 
(Ashforth, Kreiner, & Fugate, 2000). Transition is 
the movement in and out of a role or domain. It 
can be thought of as a continuum from 
differentiating and making roles and domains 
independent in life (called “segmentation”) to 
integrating them (called “integration”). 
Segmentation refers to clearly distinguishing and 
making the roles and domains of life independent, 
such as not bringing personal life into work and 
vice versa. It is a process in which the boundaries 
between the life domains and roles become thicker, 
the switching of roles becomes clearer, and they 
are less likely to influence each other. However, 
this transition is labor intensive and has been 
suggested to be positively associated with work–
family role conflict (WFC) (Kreiner, 2006; 
Rothbard, Phillips, & Dumas, 2005). In 
integration, the boundaries between the life 
domains and roles are thin, and the transitions 
from one role to another are easy. Additionally, it 
reduces the effort required to transition between 
the roles and promotes flexibility. However, the 
boundaries between the life domains and roles are 
blurred, requiring autonomous management 
skills. 
In Japan, the concept of work–life balance, 
meaning harmony between work and private life, 
is well established. In recent years, however, the 
concept of “work–life integration,” in which work 
and private life are not viewed dichotomously but 
in a more integrated manner, has been attracting 
attention. The Japan Association of Corporate 
Executives (2008) defined it as “the flexible and 
sophisticated integration of work and personal life, 
with the aim of achieving synergy through the 
fluid management of each other, expanding 
productivity and growth, improving quality of life, 
and realizing a sense of fulfillment and happiness.” 
Thus, work–life integration is proposed not as a 
rejection of the work–life balance concept but 
rather as an expression of the synergistic and 
dynamic purpose of work–life balance. Work–life 
integration is closely related to the integration of 
boundary theory; however, instead of rejecting 
separation, it emphasizes flexible and diverse 
options according to an individual’s 
characteristics and preferences. 
A new style of work–life integration, in which 
the state intervenes in economic activities, 
business activities, and lifestyles, is being 
forcefully introduced during the COVID-19 
pandemic. While synonymous with traditional 
work–life integration in terms of integrating all 
Bulletin of Tokyo Denki University. Arts and Sciences No.20 2022126
aspects of life, the new style of work–life 
integration is characterized by the fact that 
environmental factors over which the individual 
has no control, namely pandemics, are changing 
the lives of individuals and society as a whole due 
to state policies and external influences beyond 
national borders. Rapid changes due to 
information technology in the way people work 
have also had a major impact (Nakamura, 2021). 
Furthermore, Adisa, Antonacopoulou, 
Beauregard, & Dickmann (2022) found that 
during the COVID-19 pandemic, it became 
evident that the work style of working from home, 
which is generally considered “flexible,” may be 
becoming less flexible because of certain 
mandates. Increased workloads, disconnection 
from society, and blurring of the boundaries 
between work and personal life are all 
contributing factors to the loss of flexibility felt by 
employees. This can be a negative experience, 
especially for less flexible employees who, prior to 
the pandemic, wanted to keep their work and 
home as separate as possible. Whether work from 
home is effective as a flexible work arrangement 
is largely influenced by the individual difference 
factors of orientation and skills in boundary 
management. 
 
4. Conclusions and future research 
In this study, we have reviewed the trends and 
issues related to telework, focusing on boundary 
management issues and the development of new 
work–life integration during and after the 
COVID-19 pandemic in Japan. The time has come 
for individuals, companies, and society as a whole 
to consider new ways of working and living. To 
realize truly flexible work styles in Japan, it is 
necessary to create a system that allows 
individuals to choose from a variety of options and 
make effective use of time and space. This will 
require flexibility between “integration” and 
“separation” of boundary management by 
individuals and support to facilitate the transition 
between the two aspects. Simultaneously, it is 
crucial for individuals to clarify their values and 
ideas on boundary management and find and 
practice their own flexible ways of working and 
living. Moreover, it is effective to set up “micro-
borders” within the home to better delineate the 
boundaries between work and home. Individuals 
can also learn new skills to control the boundaries 
that have permeated telecommuting and are 
being carried over into the post-COVID-19 
pandemic styles of working (Adisa et al., 2022). 
Future research is needed to sort out the 
emerging work–life integration issues and study 
the support measures for individuals and 
organizations to help the employees understand 
boundary management and promote the skills 
required for it. 
 
Conflict of Interest 
The author declares no conflicts of interest associated with this 
manuscript. 
 
Acknowledgment 
This work was supported by JSPS KAKENHI Grant Number 
JP 19K14369. 
I would like to thank Editage (www.editage.com) for English 
language editing. 
 
References 
Adisa, T. A., Antonacopoulou, E., Beauregard, T. A., Dickmann, 
M., & Adekoya, O. D. (2022) Exploring the impact of Covid-
19 on employees’ boundary management and work-life 
balance. British Journal of Management, 0, 1-16. 
Ashforth, B., Kreiner, G., & Fugate, M. (2000). All in a day’s 
work: Boundaries and micro role transitions. Academy of 
Management Review, 25, 472–491. 
Ikeda, H., Nawata, K., Aoshima, M., & Yamaguchi, H. (2021). 
Self-regulation strategies in telework — Effects of self-
regulation strategies and trust of supervisors as 
determinants of self-regulation strategies. Japanese 
Association of Industrial/Organizational Psychology 
127東京電機大学総合文化研究　第20号　2022年
Journal, 35, 61-73. 
Japan Association of Corporate Executives (2008). Toward 
"Work & Life Integration," a new way of working in the 21st 
century. 
Japan Productivity Center. (2022). 10th Survey on Workers' 
Attitudes Styles. Retrieved from https://www.jpc-
net.jp/research/detail/005947.html (September 29, 2022) 
Kreiner, G. E. (2006). Consequences of work-home 
segmentation or integration: A person-environment fit 
perspective. Journal of Organizational Behavior, 27, 485-
507. 
Nakamura, T. (2021). Concept and Development of Work-Life 
Integration. In K. Hirasawa. & T. Nakamura. (Eds.), 
Work−Life Integration Workstyle that opens up the future. 
(pp. 35-62).  Minerva Shobo. 
Otsuka, Y., Hara, K., Nakamura, J., Okada, M., Horiuchi, Y., 
Miyoshi, K., Mochida, S., Takahashi, N., Arino, Y., Kasuya, 
A., Sudo, A., Ono, H., & Sagisaka, Y. (2021). Experiences of 
work and personal life changes due to rapid start of 
working from home in response to COVID-19 pandemic 
and their relationships with psychological indicators. 
Japan Association of Industial/Organizational Psychology 
Journal, 35, 131-144. 
Rothbard, N., Phillips, K., & Dumas, T. (2005). Managing 
multiple roles: Work-family policies and individuals' 
desires for segmentation. Organization Science, 16, 243-
258.  
 
 
Bulletin of Tokyo Denki University. Arts and Sciences No.20 2022128


Boundary management and new work–life integration during and after the COVID-19 pandemic

田中, 慶太

      Annual Report 
東京電機大学           The Research Institute for Science and Technology 
総合研究所年報           Tokyo Denki University                     
 
課題番号 Q20L-01 
課題名（和文） 言語音の聞き取りの聴覚情報処理機構に関する基礎的研究 
課題名（英文） 
A basic study on mechanism of auditory information processing of listening to speech 
sounds 
研究代表者 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
理工学部 電子工学系 教授 
氏名 田中 慶太 
共同研究者 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
 
氏名 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
 
氏名 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
 
氏名 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
 
氏名 
 
研究成果の概要（和文） 
通常の聴力検査では異常が認められないにも関わらず，日常の生活における「聞き取り」困難を有する人達が
存在している．そこで本研究の目的は，聴覚野の活動を脳磁図による律動的脳反応（聴性定常応答）を指標と
して，聞き取りの機構の解明を目指す．本研究による言語音の聞き取り機構を解明することで，発達障害との
関連性を含め，近年の情報機器端末との普及の弊害についての考察の一助になる． 
 
研究成果の概要（英文） 
There are people who have difficulty in "listening" in their daily lives, even though normal hearing tests 
do not show any abnormality. Therefore, the purpose of this study is to elucidate the mechanism of 
listening comprehension by using magnetoencephalography as an indicator of auditory steady-state 
response to activity in the auditory cortex. The clarification of the mechanism of speech sound listening 
by this research will help to consider the adverse effects of the recent spread of information devices and 
terminals, including their relevance to developmental disorders. 
 
      Annual Report 
東京電機大学           The Research Institute for Science and Technology 
総合研究所年報           Tokyo Denki University                     
 
1.研究開始当初の背景 
 通常の聴力検査では異常が認められないにも
関わらず，日常の生活における「聞き取り」困難
を有する人達が存在し，最近では，聞き取りと発
達障害との関連も示唆されている．聞き取り欠損
に関する機構として，情報が蝸牛などの末梢から
上行して，左右の聴覚野（中枢）に至る聴覚情報
処理システムのうち，大きく分けて末梢と中枢の
機能の異常や低下が示唆される．ただ聴力検査で
異常が認められないため，多くは中枢レベルでの
機能低下が大きな要因であると考えられる．そこ
で本研究の目的は，ヒトの「聞き取り」の機構を
中枢（大脳皮質）レベルで解明することである．
具体的には，聴覚野の活動を脳磁図による律動的
脳反応（聴性定常応答）を指標として，聞き取り
の機構の解明を目指す．本研究による言語音の聞
き取り機構を解明することで，発達障害との関連
性を含め，近年の情報機器端末との普及の弊害に
ついての考察の一助になると予想される． 
 
2.研究の目的 
本研究の目的は，聴覚機能を解明するのに適し
た脳磁図，さらに脳律動活動を用いることで聞き
取りの聴覚情報処理を定量的に評価することで
あり，これにより聞き取りの聴覚情報処理の解明
や，聞き取り困難者の原因の解明の一指標になる
と考えられる．  
 
3.研究の方法 
言語音の情報処理過程において，両耳から同時
に入力された情報が，どのように処理されるか複
雑である．本研究は，聞き取りの主観的指標に加
えて客観的指標として，他覚的指標（脳律動活動
の結果）を用いる．聴覚誘発応答は，一般的に過
渡応答と定常応答に分類される．その出現は刺激
間間隔に依存しており，刺激間隔が十分に長けれ
ば過渡応答，短いと定常応答が現れる．なお振幅
変調を受けた音のように繰り返される刺激によ
り，その変調周波数と同じ周波数で聴性定常応答
が誘発される（聴性定常応答の周波数選択性）．加
えて，この刺激音に注意を向けることで，振幅が
増大することが報告されている．これまで聴覚反
応の指標として過渡応答(N100)が広く使用され
ているが，両耳に対して同時に刺激呈示した場
合，脳応答が，どちらの耳からの音声で刺激され
た応答か，分別することは容易ではない． 
 そこで本研究では，脳磁図における聴性定常応
答の周波数選択性を利用し，言語音を左右で異な
る変調周波数で変調することで，両耳に同時に呈
示した言語音に対する応答が，左耳からまたは右
耳の音に対する応答であることを分類する方法
（周波数タグ付け法）を用いる．この手法により，
左右半球において，右耳対左耳の脳応答の比を調
べることが可能である．この脳応答の比と，主観
的評価（左右耳から入力された言語音を紙に書い
て答える）の結果を比較する．聴性定常応答は，
被験者の注意により振幅が変化する．そのため，
両耳から異なる音声を同時に入力した時の脳内
の音声情報処理に注意機構が関係しているので
あれば，健常者の結果は，脳反応と主観的評価の
対応が得られる．一方，聞き取り困難者は，両者
に対応がないと予想される． 
 
4.研究成果 
実験参加者は，健常成人 18 名（全員右利き）で
あり，聴覚正常であることを確認している．なお
脳磁図計測前に被験者全員にインフォームド・コ
ンセントを得ており，実験は，東京電機大学ヒト
生命倫理委員会の承認を得ている． 
両耳分離聴タスクで呈示する刺激音は，呈示時
間は 330-503ms の 48 種類の二音節の言語音(「ア
カ」，「イヌ」など)をそれぞれ 35Hz と 45Hz に振
幅変調したものを使用した．振幅変調の変調度は
1.0 とし呈示音圧は 90dB とした．実験参加者ご
とに呈示の順番はランダムとし，また変調周波数
と言語音の組み合わせによる影響を考慮した．実
験は，Active と Passive 条件で実験を行った．
Active 条件では，実験中に左右から知覚した言語
      Annual Report 
東京電機大学           The Research Institute for Science and Technology 
総合研究所年報           Tokyo Denki University                     
 
音を無音区間で記入するように指示し各耳の正
答率を求めた．Passive 条件では，実験中に無音
で字幕なしの映像を呈示した． 
行動実験の結果，図 1 に示すように左耳に比べ
て右耳の正答率が有意に高く，先行研究と同様に
右耳優位が示された．図 2 に両耳分離聴タスク時
の聴性定常応答の振幅の結果を示す．図 2 より脳
磁図による聴性定常応答の振幅は，Passive 条件
に比べて Active 条件で統計的に有意に大きかっ
た(p<0.05)．このことから 40Hz 成分の ASSR は，
聴覚情報の認知処理との関連を示唆する．また左
聴覚野において，右耳に対する聴性定常応答の振
幅が左聴覚野に比べて有意に大きかった
（p=0.034）．これらの結果より両耳分離聴におけ
る右耳優位に対する神経生理学的な関連を 40Hz
成分の ASSR により明確にできることを示唆す
る． 
5.主な発表論文等 
（研究代表者、共同研究者には下線） 
〔雑誌論文〕（計 4 件） 
① Nina Pilyugina ，塚原彰彦，田中慶太，
Convolutional neural network for octave illusion 
classification，電気学会論文誌C，142-5，pp.543-
549(2022) 査読あり 
② N Pilyugina, A Tsukahara, K Tanaka: Comparing 
methods of feature extraction of brain activities for 
octave illusion classification using machine 
learning, Sensors, 21(19), 6407 (2021) 査読あり 
Doi: https://doi.org/10.3390/s21196407 
③ K. Tanaka, B. Ross, S. Kuriki, T. Harashima, C. 
Obuchi, H. Okamoto: Neurophysiological 
evaluation of right-ear advantage during dichotic 
listening, Front. Psychol., 12 696263. 査読あり   
Doi: 10.3389/fpsyg.2021.696263 (2021)  
④ 相沢圭輝，Nina Pilyugina，塚原彰彦，田中慶
太：周波数タグ付けを用いたオクターブ錯聴
における聴覚情報処理，電気学会論文誌 C，
140-7，pp.762-768 (2020) 査読あり 
〔図書〕（計 3 件） 
① 担当執筆 「第 15 章 画像研究」第 10 巻 神
経・生理心理学 (公認心理師の基礎と実践)，
遠見書房，2021 年 3 月刊行 総 7 ページ 
② 翻訳 「ヒトの耳 機械の耳 ―聴覚のモデル
化から機械学習まで」東京電機大学出版，
2021 年 2 月刊行 総 688 ページ 
③ 担当執筆 「聴覚情報処理検査（APT）マニ
ュアル，学苑社，2021 年 1 月刊行 総 76 ペ
ージ 
 
図 1. 両耳分離聴タスクの正答率．Dichotic は両
耳分離聴タスク．Diotic は両耳同音聴タスク． 
 
 
*: P=0.011, **: P=0.034 
図 2. 両耳分離聴タスク時の聴性定常応答の振幅
の比較．Heschl L は左聴覚野．Heschl R は右聴
覚野．L-ear は左耳の音に対する応答．R-ear は
右耳に対する応答を示す． 
                                                      
 
 


言語音聞き取りの聴覚情報処理機構に関する基礎的研究

荒船, 龍彦

八尾, 武憲

ヤオ, タケノリ

本間, 章彦

ホンマ, アキヒコ

小関, 義彦

コセキ, ヨシヒコ

      Annual Report 
東京電機大学           The Research Institute for Science and Technology 
総合研究所年報           Tokyo Denki University                     
 
課題番号 Q20L-04 
課題名（和文） 心タンポナーデ治療心嚢穿刺術トレーニングシステムの開発 
課題名（英文） 
Development of a training system for pericardiocentesis for the treatment of cardiac 
tamponade 
研究代表者 
所属（理工学部，電子工学系，教授） 
 
氏名 荒船龍彦 
共同研究者 
所属（大阪経済大学，人間科学部，教授） 
 
氏名 八尾武憲 
所属（理工学部，電子工学系，教授） 
 
氏名 本間章彦 
所属（産業技術総合研究所，セラノステイックデバイス研究グループ，グループ長） 
 
氏名 小関義彦 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
 
氏名 
 
研究成果の概要（和文） 
心タンポナーデの治療方法としては心膜外からの心嚢穿刺がある．しかし①心臓を直接見えない状況での手技
になる，②過剰穿刺が心臓を傷つけ死に至らしめる可能性がある，③発生から数分以内に処置する必要がある
ことなどから，心タンポナーデ治療は非常に難易度の高い術式である．本研究の目的は心タンポナーデ治療に
おける心嚢穿刺術のトレーニングのため，心臓模擬装置，拍動流ポンプ，術者の穿刺せん断応力測定系から構
成されるトレーニングシステムを開発することとした． 
 
研究成果の概要（英文） 
Pericardiocentesis from the epicardium is the most common treatment for cardiac tamponade. However, 
this is a very difficult procedure because (1) the heart is not directly visible, (2) excessive puncture can 
damage the heart and cause death, and (3) the procedure must be performed within a few minutes of the 
occurrence of tamponade. The purpose of this study was to develop a training system for pericardiocentesis 
for the treatment of cardiac tamponade, consisting of a cardiac simulator, a pulsatile flow pump, and a 
system for measuring the operator's puncture shear stress. 
      Annual Report 
東京電機大学           The Research Institute for Science and Technology 
総合研究所年報           Tokyo Denki University                     
 
1.研究開始当初の背景 
本文（９ポイント：明朝） 
心タンポナーデとは血液が心臓から流出すること
で引き起こされる疾患である．主な原因としてカテ
ーテル治療中の医療過誤，交通事故による胸部への
衝撃，心膜炎や心筋炎による出血などが挙げられる．
症状としては，心嚢内に血液が貯留し，心臓の拡張
を阻害するために心不全が引き起こされ，数分の間
に死に至る緊急度の高い重篤な疾患である．治療方
法としては心膜外からの心嚢穿刺により排液すれ
ば，症状は消失する．しかし①心臓を直接見ること
ができずブラインドによる手技になること，②穿刺
しすぎると心臓を傷つけ死に至らしめる可能性があ
ること，③発生から数分以内に処置する必要がある
ことなどから，心タンポナーデ治療は非常に難易度
の高い術式である．現在，様々な外科手技に対応し
た手術トレーニングシステムが製品化されている
が，心タンポナーデの症状を再現し，術者の手技評
価が可能なトレーニングシステムは未だ開発されて
いない． 
 
2.研究の目的 
本研究の目的は心タンポナーデ治療における心嚢穿
刺術のトレーニングのため，心臓模擬装置，拍動流ポン
プ，術者の穿刺せん断応力測定系から構成されるトレー
ニングシステムを開発することである．なお本研究は東
京電機大学ヒト生命倫理審査委員会の許諾(認可番号
03-023)の下で実施した． 
 
3.研究の方法 
システム仕様として，拍動心周波数を 1Hz，カメ
ラ 15Hz による穿刺位置計測，ブラインド下による穿
刺，穿刺力センサによる計測サンプリングレートを
50Hz に設定した．穿刺針の感圧センサによる力，模
擬拍動心臓下の感圧センサによる力，カメラと PC
によるリアルタイム画像処理によって取得する穿刺
針先端と模擬心膜との距離情報の 3 点の情報から，
心嚢穿刺動作解析を行った． 
次に，心嚢穿刺針システム構成図 Fig.1 に示す．本
装置で提案する設計では，心嚢穿刺術で実際に使用
するシリンジと 18G 注射針との間に超小型引張・圧
縮ロードセルを搭載し，穿刺針からシリンジにバイ
パスしたチューブを用い，廃液を行う仕様とした．
これにより，術者の穿刺手技を邪魔することなく穿
刺力の計測を可能な構造とした．上記の方法で開発，
改良した心嚢穿刺動作解析システムを用いて，計測
評価実験を行った． 
 
Fig.1. Pericardiocentesis movement analysis system． 
 
4.研究成果 
評価実験で得られた穿刺波形結果を Fig. 2 に示す． 
 
Fig.2. Puncture wave pattern result． 
  
穿刺力から心嚢穿刺時の針先端位置推定する支援
機器のための心嚢穿刺手技の動作解析システムを構
築した．穿刺針の穿刺力，心臓側の穿刺力，穿刺針
先端位置と心膜までの距離導出がリアルタイムで計
測，提示できる機能を実装した． 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
      Annual Report 
東京電機大学           The Research Institute for Science and Technology 
総合研究所年報           Tokyo Denki University                     
 
5.主な発表論文等 
（研究代表者、共同研究者には下線） 
〔雑誌論文〕（計 0 件） 
 
〔学会発表〕（計 11 件） 
① 芹野真郷, 川北幸平, 小関義彦, 山内康司, 八尾
武憲, 荒船龍彦, "心嚢液ドレナージを再現した
拍動心嚢穿刺トレーニング装置の開発", 第 59
回日本生体医工学会大会, 2020/5/25-27, オン
ライン 
② 芹野真郷, 川北幸平, 小関義彦, 山内康司, 八尾
武憲, 荒船龍彦, "エコー下での穿刺力計測と拍
動心を再現した心嚢穿刺術トレーニングシステ
ムの開発", 第 48 回日本救急医学会総会・学術
集会, 2020/11/18-20, 長良川国際会議場 
③ 芹野真郷, 川北幸平, 小関義彦, 山内康司, 八尾
武憲, 荒船龍彦, "胸部からの穿刺を再現した拍
動心下心囊穿刺術トレーニングシステムの開発
", 第 29 回日本コンピュータ外科学会大会 , 
2020/11/22-23, オンライン 
④ 芹野真郷, 川北幸平, 小関義彦, 山内康司, 八尾
武憲, 荒船龍彦, "胸部からの穿刺を再現した拍
動心下心嚢穿刺術トレーニングシステムの開発
", 日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会
2020, 2020/12/12, オンライン 
⑤ 芹野真郷, 小関義彦, 山内康司, 八尾武憲, 荒船
龍彦, "エコー下での穿刺力計測と拍動心を再現
した心嚢穿刺術トレーニングシステムの開発", 
第 60 回日本生体医工学会大会, 2021/6/15-17, 
オンライン 
⑥ 芹野真郷, 小関義彦, 山内康司, 八尾武憲, 荒船
龍彦, "穿刺力計測と拍動心を再現した心嚢穿刺
術 ト レ ー ニ ン グ シ ス テ ム の 開 発 ", 
LIFE2020-2021・第 36 回ライフサポート学会
大会, 2021/9/16-18, オンライン 
⑦ 芹野真郷, 小関義彦, 山内康司, 八尾武憲, 荒船
龍彦, "心タンポナーデ治療心囊穿刺支援システ
ムの開発", 第 30 回日本コンピュータ外科学会
大会, 2021/11/21-23, つくば国際会議場 
⑧ 芹野真郷, 小関義彦, 山内康司, 八尾武憲, 荒船
龍彦, "心タンポナーデ治療心嚢穿刺支援システ
ムの開発", 日本生体医工学会関東支部若手研究
者発表会 2021, 2021/12/11, オンライン 
⑨ 太田樹, 芹野真郷, 住倉博仁, 小関義彦, 山内康
司, 八尾武憲, 荒船龍彦, "心嚢穿刺トレーニン
グシステムにおける心膜貫通検知機構", 日本生
体医工学会関東支部若手研究者発表会 2021, 
2021/12/11, オンライン 
⑩ 芹野真郷, 小関義彦, 山内康司, 八尾武憲, 荒船
龍彦, "心タンポナーデ治療心嚢穿刺支援システ
ムの開発", 第 31 回ライフサポート学会フロン
ティア講演会, 2022/3/7-8, オンライン 
⑪ 太田樹, 芹野真郷, 住倉博仁, 小関義彦, 山内康
司, 八尾武憲, 荒船龍彦, "心嚢穿刺術における
心嚢液検知システム", 第 31 回ライフサポート
学会フロンティア講演会, 2022/3/7-8, オンライ
ン 
 
〔図書〕（計 0 件） 
 


心タンポナーデ治療心嚢穿刺術トレーニングシステムの開発

村松, 和明

蓮沼, 直貴

ハスヌマ, ナオキ

守谷, 郁

モリヤ, イク

      Annual Report 
東京電機大学           The Research Institute for Science and Technology 
総合研究所年報           Tokyo Denki University                     
 
課題番号 Q20L-03 / Q21P-03 
課題名（和文） 
ポリグルタミン酸グラフト化ヒアルロン酸誘導体を主成分としたインジェクタブル癒着
防止材の開発 
課題名（英文） 
Development of an injectable anti-adhesive material containing polyglutamic acid-
grafted hyaluronan as a key component 
研究代表者 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
理工学部 生命科学系 教授 
氏名 村松 和明 
共同研究者 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
大学院理工学研究科 生命理工学専攻 修士課程学生 
氏名 蓮沼 直貴 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
大学院理工学研究科 生命理工学専攻 修士課程学生 
氏名 守谷 郁 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
 
氏名 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
 
氏名 
 
研究成果の概要（和文） 
外科手術後に見られる組織・臓器間の癒着形成の防止は、患者の QOL を改善するための重要な課題の一つ
である。また、低侵襲な治療法の普及とともに、内視鏡手術に対応した癒着防止材の開発が求められている。 
申請者が開発したポリグルタミン酸グラフト化ヒアルロン酸誘導体（PGA-g-HA）は、この用途に適したバ
イオマテリアルであることから、ラット腹膜擦過モデルを癒着形成の評価系に適用し、解剖学的および組織学
的に評価を実施した。術後 7 日目に腹腔内の状況を評価した結果、PGA-g-HA は既存品と比較して癒着形成
および炎症反応が著しく抑制されており、癒着防止材として優れた性能を発揮する可能性が示された。 
 
研究成果の概要（英文） 
Prevention of tissues/organs adhesion after surgery is one of the important challenges to improve patient 
quality of life. As minimally invasive surgery become a popular treatment, development of injectable anti-
adhesion materials for endoscopic surgery is also needed.  
Because PGA-g-HA has a suitable characteristic for biomaterials such as anti-inflammation, 
biocompatible, injectable and ready-to-use, anti-adhesion ability of PGA-g-HA was evaluated anatomically 
and histologically in a rat peritoneal abrading model. Seven days after surgery, PGA-g-HA significantly 
suppressed adhesion formation and inflammatory response compared to commercially available products.    
These results suggested that PGA-g-HA is a novel candidate for injectable anti-adhesive biomaterial. 
      Annual Report 
東京電機大学           The Research Institute for Science and Technology 
総合研究所年報           Tokyo Denki University                     
 
1.研究開始当初の背景 
従来、開腹手術後に生じる組織・臓器間の癒着
形成の予防には、臓器間を隔てるフィルム状の癒
着防止材が利用されてきたが、有効性や操作性の
面で課題があった。そこで近年、腹腔鏡手術の普
及に伴い、内視鏡手術にも適用可能なスプレー式
の製品も市販化されたが、使用直前の成分溶解や
器具のセットアップなど、ready-to-use への対応
が不十分であるため、操作性と簡便性を併せ持っ
た癒着防止材の登場が望まれている。 
さらに、癒着形成には線溶系阻害、過度な炎症
反応、上皮間葉転換などが関係するが、従来製品
はこれら機序に対する生理活性を示さず、物理的
なバリア機能のみに焦点が当てられていた。 
 
2.研究の目的 
本研究は、我々が開発したポリグルタミン酸グ
ラフト化ヒアルロン酸誘導体（PGA-g-HA）が注
入型癒着防止材として利用可能であるか、ラット
腹膜擦過モデルで検証することを目的とした。 
本素材は体内分解性を制御することにより、ヒ
アルロン酸（HA）の弱点であった効果持続性を改
善しており、抗炎症活性に加えて、操作性や簡便
性も従来製品の課題が解決されている。 
 
3.研究の方法 
本研究に係る動物実験は本学動物実験運用委
員会の承認の下で実施した。イソフルランで麻酔
した SD ラット（雄 5 週齢）の腹部を各 2cm 辺と
したコの字型で切開した。露出した腹膜の表面を
滅菌されたブラシと綿棒で擦過（3 分×2 回）し、
擦過面を生理食塩水で洗浄した。評価にはラット
を各 5 匹使用し、擦過面と消化管の間に 5mg/mL
の高分子量 HA または PGA-g-HA を 200μL 分
留置した。陽性対象群には何も留置せず、そのま
ま閉腹した。また比較対象群（各 n=3）には、フ
ィルム状市販品 A（2cm×2cm 辺）またはスプレ
ー式市販品 B（200μL）を適用した。各個体とも
開腹から閉腹までの所要時間は 15 分間に統一し
た。処置 1 週間後に各ラットの腹腔内の癒着形成
について、解剖学的および組織学的に評価した。 
 
4.研究成果 
腹膜擦過 1 週間後の陽性対象群では、全数にお
いて腹膜と消化管（および消化管同士）の顕著な
癒着形成が確認された。HA 留置群では全数で癒
着形成は認めたものの、陽性対象群と比較すると
その程度は著しく抑えられた。PGA-g-HA 留置群
では、軽度の癒着を認めた 1 例を除き、癒着形成
は完全に抑制されていた。これら 3 群間を組織学
的に評価した結果、癒着形成は治癒過程の炎症反
応の程度と相関する傾向が確認された。また、市
販品 A,B では、いずれも陽性対象と比較すると軽
度であるが、全数において癒着形成を認めた。 
以上の結果より、PGA-g-HA は市販品比較して
も癒着形成を抑制したことから、優れた注入型癒
着防止材となり得る可能性が示唆された。 
 
5.主な発表論文等 
〔学会発表〕（計 4 件） 
① 守谷 郁, 蓮沼 直貴, 小関 愛子, 関口 はつ
美, 村松 和明. ラット腹膜擦過モデルにお
ける分解制御型ヒアルロン酸誘導体の癒着
抑制作用. 第 21 回日本再生医療学会総会
（2022 年 3 月）オンライン 
② 蓮沼 直貴，守谷 郁, 小関 愛子, 関口 はつ
美, 村松 和明, 他. 生理活性を有する分解制
御性ヒアルロン酸誘導体からなる注入型癒
着防止材の開発. 第 43 回日本バイオマテリ
アル学会（2021 年 11 月）オンライン 
③ 守谷 郁, 蓮沼 直貴, 村松 和明. 分解性が制
御されたヒアルロン酸誘導体を用いた注入
型癒着防止剤の開発. 第 73 回日本生物工学
会大会（2021 年 10 月）オンライン 
④ 蓮沼 直貴, 守谷 郁, 小関 愛子, 村松 和明. 
分解抵抗性を有する注入型ヒアルロン酸誘
導体による術後の癒着防止. 第 20 回日本再
生医療学会総会（2021 年 3 月）オンライン 


ポリグルタミン酸クラフト化ヒアルロン酸を主成分としたインジェクタブル癒着防止材の開発

高橋, 俊介

      Annual Report 
東京電機大学           The Research Institute for Science and Technology 
総合研究所年報           Tokyo Denki University                     
 
課題番号 Q21L-05 
課題名（和文） 新規耐熱性人工酵素の開発と合成生物学的バイオテクノロジーの開発 
課題名（英文） 
A New development of thermostable artificial enzymes and synthetic biological 
technology 
研究代表者 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
理工学部、理工学科、生命科学系、助教 
氏名 高橋 俊介 
共同研究者 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
 
氏名 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
 
氏名 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
 
氏名 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
 
氏名 
 
研究成果の概要（和文） 
近年、バイオテクノロジーが広範な産業の基盤を支える「バイオエコノミー社会」が世界的に到来しつつあ
る。本学でもバイオエコノミー社会を実現するための基盤技術の開発に取組ことは非常に重要である。そこで、
本研究では合成生物学や基礎的な遺伝子工学に必要な道具である、二本鎖 DNA 結合タンパク質、DNA 連結酵
素、DNA 合成酵素などの候補遺伝子の選定、設計、人工合成、そして、ベクター構築した。これらの構築 DNA
はサンガー法により正しい DNA 配列であることが示された。今後、これらの構築ベクターを大腸菌へと導入
し、タンパク質発現、精製、機能評価を実施し、新たな酵素創出やバイオテクノロジーの開発へと展開させる。 
 
研究成果の概要（英文） 
In this study, I selected, designed, artificially synthesized, and constructed the candidate genes such as 
double-stranded DNA-binding proteins, DNA ligases, and DNA polymerases, which are necessary tools for 
synthetic biology and genetic engineering. These constructed vectors were shown to have the correct DNA 
sequence by a sanger sequencing. In the future, we will transform these construct vectors into E. coli, and 
then carry out E. coli protein expression, purification, and functional properties. Through these studies, I 
will develop a new artificially enzyme and biotechnology. 
 
      Annual Report 
東京電機大学           The Research Institute for Science and Technology 
総合研究所年報           Tokyo Denki University                     
 
1.研究開始当初の背景 
近年、ゲノム解析やゲノム編集などのバイオテク
ノロジーにおける革新的技術と人工知能及び情報技
術との融合により、バイオテクノロジーが広範な産
業の基盤を支える「バイオエコノミー社会」が世界
的に到来しつつある。特に、バイオテクノロジー分
野において、遺伝子やプロモーター、シグナル配列
などの生物の構成要素を連結した長鎖 DNA を細胞
に導入することで、自然界には存在しない新しい生
命機能やシステムを人工的に作り出す「合成生物学」
が急速に進展している。こうしたなか、政府は、2019
年にまとめた「バイオ戦略」で、2030 年に世界最先
端のバイオエコノミー社会を日本で実現することを
目標として掲げており、『第五次産業革命』となりう
るバイオ産業のもと、日本が生き残るためには、基
盤技術となる合成生物学の発展を加速させる技術が
必要となっている。 
2.研究の目的 
政府が推し進めるバイオエコノミー社会を実現す
るための基盤技術の開発を本学でも取り組むことは
非常に重要である。そこで、本研究では合成生物学
やその基礎的な遺伝子工学に必要な道具である耐熱
性人工酵素を開発することを通して、新たなバイオ
テクノロジーやバイオ・化学・医薬品・食品など産
業界全体の発展に貢献するための基盤技術を開発す
ることを目指す。 
3.研究の方法 
 National Center for Biotechnology Information 
(NCBI) の The Basic Local Alignment Search Tool 
(BLAST) を用いて、合成生物学やその基礎的な遺伝
子工学に必要な道具となる、二本鎖 DNA 結合タン
パク質、DNA 連結酵素、DNA 合成酵素などの候補
遺伝子を選定し、設計した。 
 本合成法は、二段階の戦略から構成される。まず、
設計した人工遺伝子断片を複数の重複一本鎖オリゴ
DNA へと分割した。そして、第一段階目にて、隣合
う二本の重複一本鎖オリゴ DNA をそれぞれ貼り合
わせ、短い二本鎖 DNA 断片を合成した。続く第二
段階目では、これらの短い二本鎖 DNA 断片を多数
連結し、全長の人工遺伝子断片へと組立てた。 
 合成した人工遺伝子断片は、大腸菌発現ベクター
へと組換えた後、サンガーシーケンスにより DNA
配列が正しいことを確認した。 
4.研究成果 
 NCBI の BLAST を用いて、合成生物学やその基
礎的な遺伝子工学に必要な道具となる、一本鎖 DNA
結合タンパク質、二本鎖 DNA 結合タンパク質、ミ
スマッチ DNA 切断酵素、DNA 連結酵素、DNA 合
成酵素などの候補遺伝子を選定し、設計した。遺伝
子配列の設計にあたり、大腸菌のコドンへと最適化
した。これにより、生物種間のコドンのバイアスを
取り去り、mRNA の安定性や転写や翻訳の効率を上
げるが期待できる。 
 本研究代表者が開発した人工遺伝子合成技術を用
いて、設計した各種遺伝子を人工遺伝子合成した。
その結果、全ての人工遺伝子の合成に成功した。こ
れらの人工遺伝子を TA クローニングにより、サブ
クローニングした後、サンガー法により全ての人工
遺伝子配列が正しいことが示された。その後、タン
パク質発現ベクターへと組換えることに成功した。 
 今後の展開として、これらの構築遺伝子ベクター
が大腸菌内でタンパク質発現、精製、さらに、機能
特性を評価する。機能の確認後、これらの酵素を組
み合わせることによる新たな酵素の創出やバイオテ
クノロジーの開発を試みる。 
5.主な発表論文等 
〔学会発表〕（計 2 件） 
① 高橋俊介、大重真彦、桂進司、⻑原礼宗、DNA
及び DNA 代謝酵素の 1 分子イメージング技術
の開発、第 44 回日本分子生物学会年会、2021
年 12 月、横浜 
② ヴァヴリッカ・クリストファー、高橋俊介、渡
邉直暉、清田洋正、荒木通啓、近藤昭彦、蓮沼
誠久、Machine learning-based discovery of 
plant aryl acetaldehyde producing enzymes 
for the biosynthesis of benzylisoquinoline 
alkaloids 、第 38 回農薬環境科学研究会、2021
年 10 月、神戸 


新規耐熱性人工酵素の開発と合成生物学的バイオテクノロジーの開発

山内, 賢太郎

齋藤, 博之

サイトウ, ヒロユキ

      Annual Report 
東京電機大学           The Research Institute for Science and Technology 
総合研究所年報           Tokyo Denki University                     
 
課題番号 Q21D-02 
課題名（和文） 「高分子（菌体）の付着防止技術の開発とそのメカニズム解明に関する研究」 
課題名（英文） 
Research on development of macromolecular (bacterial cell) adhesion prevention 
technology and elucidation of its mechanism 
研究代表者 
東京電機大学 先端科学技術研究科 機械システム工学専攻 
学年３年 
山内 賢太郎 
共同研究者 
東京電機大学 先端科学技術研究科 機械システム工学専攻 
教授 
齋藤 博之 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
 
氏名 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
 
氏名 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
 
氏名 
 
研究成果の概要（和文） 
本研究では高分子（菌体）の付着防止技術の開発をめざし、接着強度 F と被着体の表面自由エネルギーγs
の関係を明らかにした。F はγs が 1.4mN/m から 20mN/m の範囲で一定であるが 20mN/m 以上では直線的
に増加した。乾燥卵白紛を含む接着剤においても同様な傾向が認められた。これらの結果は高分子（菌体）の
付着防止技術の開発の手掛かりとなる。 
 
研究成果の概要（英文） 
In this study, we aimed to develop a technology to prevent the adhesion of macromolecules (bacteria), and 
clarified the relationship between the adhesive strength F and the surface free energy γs of the adherend. 
F was constant in the range of 1.4 mN/m to 20 mN/m in γs, but increased linearly above 20 mN/m. A 
similar tendency was observed in the adhesive containing dried egg white powder. These results will be a 
clue for the development of technology to prevent the adhesion of macromolecules (bacteria). 
 
      Annual Report 
東京電機大学           The Research Institute for Science and Technology 
総合研究所年報           Tokyo Denki University                     
 
1.研究開始当初の背景 
感染症防止について社会的関心が高まっている。
高分子（菌体）の付着防止技術の開発のためには従来
研究されることのなかった 20mN/mより低い表面自由
エネルギーγs を有する被着体，ならびに 20mN/m よ
り高いγsを有する被着体と高分子（菌体）との接着
現象について、接着強度 Fと表面自由エネルギーγs
の関係ならびに接着強度 F と接着仕事 W との関係か
ら明らかにする必要がある。 
 
2.研究の目的 
  本研究の目的は、高分子（菌体）の付着しにくい
光触媒添加抗菌材料を開発し、感染症防止に資す
ることにある。このため被着体の表面自由エネル
ギーγs をパラメーターとして接着力 F と付着仕
事 W の関係を求め付着メカニズムを学術的に明ら
かにする 
3.研究の方法 
（１）課題 
① 既存の PTFE が有する表面自由エネルギーγs
の値 20mN/mより低いγsを有する被着体の作
製。 
② 低γs 被着体と接着剤の接着強度を測定しう
る試験方法の確立。 
③ 生菌を扱うことによる健康被害の可能性。 
（２）課題の解決方法 
① 金属試料の上に PTFE 粒子を含む液体塗料を 
塗布し，20mN/m より低いγs を有する被着体
を作製する。γsの値は，表面自由エネルギー
成分の異なるヨウ化メチレン，水の接触角を
測定し，ISO が推奨する Owens の方法により
求める。 
② 20mN/m より低いγs を有する被着体と接着剤
の接触面積を増加する等によりことにより低
γs被着体の接着強度測定を可能にする。 
③ 大腸菌のような生菌を扱える環境にないため
乾燥卵白紛を接着剤に混入し、被着体との付
着力を評価する。 
4.研究成果 
（１）表面自由エネルギーγs が小さいとされる CF3
基のγsの値 6mN/mよりも低い 1.4mN/mのγsを
有する試料を作製することにより従来報告され
ていない 22mN/m以下での接着強度 Fが実験的に
求められた。 
（２）接着強度 Fは表面自由エネルギーγsの増加に
伴い増加するが比例関係にはない。F はγs が
1.4mN/m 以上 22mN/m までの領域では一定である
がその後直線的に増加する。 
（３）接着仕事 W は接着強度 F の増加に伴い増加す
る傾向が認められた。しかしγsが 1.4mN/mの試
料における W と F の関係はγs が 22mN/m 以上の
試料における W と F の直線的関係からは乖離の
傾向が認められた。 
（４）乾燥卵白を含む接着剤と被着体の接着につい
ても上記（１），（２），（３）と同様な傾向が認め
られた。 
（５）上記（１），（２），（３）、（４）より高分子（菌
体）は表面自由エネルギーが低い被着体につい
ては接着強度が小であり高分子（菌体）が付着し
にくいことから抗菌材料開発の手掛かりを得
た。 
 
5.主な発表論文等 
（研究代表者、共同研究者には下線） 
〔学会発表〕（計 １ 件） 
① 山内賢太郎，齋藤博之：“接着剤の弾性限・
付着強度と被着固体の表面自由エネルギー
の関係”， 2021 年度 日本ばね学会春季定
例講演会， 2021 年 6 月 8 日，オンライン
形式. 
 


高分子（菌体）の付着防止技術の開発とそのメカニズム解明に関する研究

山岸, 航平

      Annual Report 
東京電機大学           The Research Institute for Science and Technology 
総合研究所年報           Tokyo Denki University                     
 
課題番号 Q21DS-03 
課題名（和文） ロボット間の位相関係を保持する群ロボットの集団移動に関する研究 
課題名（英文） Study on Regular Tessellation-Based Collective Movement for a Robot Swarm 
研究代表者 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
総合研究所 特任助手 
氏名 山岸航平 
共同研究者 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
 
氏名 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
 
氏名 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
 
氏名 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
 
氏名 
 
研究成果の概要（和文） 
本研究は，異なるタスクに適した集団の規模や形状，構造を保持しながら行動するための集団移動手法の開
発を目指す．分散制御によってこの目的を達成するために，隣接するロボット間の距離ポテンシャルと角度ポ
テンシャルを合わせた相対位置制御モデルを提案し，このモデルに基づく集団移動手法を開発した．提案手法
は数値計算による動作解析とモデルを適用した実機ロボットを用いてその性能を評価した． 
 
 
 
研究成果の概要（英文） 
This study develops a collective movement method to behave while maintaining the swarm structure of a 
robot swarm suitable for varying tasks. To this end, this study proposed a relative positioning control 
model based on local distance and angular potentials between neighboring robots. The performance of the 
proposed method was evaluated using numerical simulations and actual robots with the model 
implemented. 
 
 
      Annual Report 
東京電機大学           The Research Institute for Science and Technology 
総合研究所年報           Tokyo Denki University                     
 
1.研究開始当初の背景 
多数のロボットを協調制御する群ロボットシステ
ムはタスクに応じて効果的な集団の規模，形状，構
造が異なる．群ロボットシステムによる解決が期待
される協調搬送と観測を比較すると，それぞれに対
してロボット群は搬送物の重さを支えるために高密
度な集団構造，観測領域の重複を抑制するために低
密度な集団構造を構築し，その構造を保持する必要
がある．また，搬送物や観測領域の大きさや形状に
応じた集団の規模や形状も適応する必要がある．そ
して，タスクに従事する際，構築された集団を保持
し，一つの大きなロボットのように行動しなければ
ならない． 
 
2.研究の目的 
群ロボットシステムが異なる種類のタスクに適し
た集団構造を保持しながら協調行動するための集団
移動手法の開発を目的とする．これまでの群ロボッ
トの集団移動制御は集団を保つことに重点を置いて
いたため，隣接ロボット間相対距離に応じた局所ポ
テンシャルに基づき，集団が崩壊しないように凝集
するようなアプローチが多い．これに対して，本研
究は隣接ロボット間の方位に基づく角度ポテンシャ
ルを導入することによって相対位置を定めるアプロ
ーチを提案し，規則的な相対位置で平面を充填可能
なハニカム，正方，六方格子構造に着目した異なる
充填密度の集団形成を具現化する．そして，このポ
テンシャルモデルに基づく集団移動制御手法を開発
し，実機ロボットで制御できることを検討する． 
 
3.研究の方法 
本研究課題は以下のように研究開発を進める． 
(1) 異充填密度ポジショニングモデルの開発 
各ロボットが各自の能力で収集可能な局所情
報に基づく，異充填密度で集団を構築するポ
ジショニングモデルを検討する． 
(2) 数値シミュレーションによる性能評価 
(1)で開発したモデルを導入したロボット群
に対して，様々な条件下で利用できることを
評価する． 
(3) 実機ロボットによる性能評価 
(1)の制御モデルが実ロボットに実装できる
ことをセンサ精度の観点から評価する． 
 
4.研究成果 
(1) 異充填密度ポジショニングモデルの開発 
 本研究の前身としてこれまでにレナードジョーン
ズポテンシャルに基づく距離ポテンシャルを用いた
集団移動モデルを開発した．本研究はこの距離ポテ
ンシャルに加えて，隣接ロボットの方位に作用する
簡素な角度ポテンシャルを適用した．あるロボット
間(i - j)に作用する制御ポテンシャルを次に示す． 
�
𝑓𝑓𝑖𝑖𝐷𝐷(𝑟𝑟𝑖𝑖𝑖𝑖) =
𝐸𝐸
|𝑟𝑟𝑖𝑖𝑖𝑖|
�𝐴𝐴 � 𝜎𝜎
|𝑟𝑟𝑖𝑖𝑖𝑖|
�
𝐴𝐴
− 𝐵𝐵 � 𝜎𝜎
|𝑟𝑟𝑖𝑖𝑖𝑖|
�
𝐵𝐵
� ?̂?𝑟𝑖𝑖𝑖𝑖
𝑓𝑓𝑖𝑖𝐴𝐴�𝜃𝜃𝑖𝑖𝑖𝑖� = sin�2𝐿𝐿𝜃𝜃𝑖𝑖𝑖𝑖�R �
𝜋𝜋
2
� ?̂?𝑟𝑖𝑖𝑖𝑖
    (1) 
ここで，fiDはロボットの直径 σと相対距離 rijに基づ
く距離ポテンシャル，fiAは相対距離 θijに基づく角度
ポテンシャルである．fiD は引斥力の強度を決定する
に基づき係数 E を最大引力が 1 になるように設計す
る．通常，A，B は 12，6 が適用される．そして，こ
れらの作用の合成によって，ロボットは近傍数 L の
値(3，4，6)に応じて図 1 のような異なる密度の位置
に収束する．なお，緑が距離ポテンシャル，青が角
度ポテンシャルの作用方向を示す． 
図 1 提案モデルによる収束位置 
 
提案したポテンシャルによって形成される集団の
1 台をリーダとし，それに追従するリーダフォロワ
形の集団移動手法を適用する．この手法は隣接する
ロボットの中でリーダに近いロボットに対して式
(1)の作用を大きくし，反対にリーダに遠いロボット
に対してその作用を小さくすることで集団移動を達
成することができる． 
 
      Annual Report 
東京電機大学           The Research Institute for Science and Technology 
総合研究所年報           Tokyo Denki University                     
 
(2) 数値シミュレーションによる性能評価 
先述した提案手法を用いて，図 1 に示した異なる
密度で様々な形状の集団を形成し，その形状を保持
しながら移動できることを確認した．ここでは，2
つのオブジェクトを同時に搬送できるようなリボン
と形状の再現性を確認することができるスターの特
徴ある集団形状を用いた集団移動の性能について掲
載する．各密度でこれらの集団形状を保持しながら
移動する様子を図 2 に示す． 
この結果より，その形状を保持しながら円を描く
ように集団移動することができた．また，提案モデ
ルがロボット数に依存しないことを確認するため
に，これらの集団の規模を 1~70 層の間で変えても
移動できることを確認した．その結果，直径 0.2m
のロボット間収束位置に対して最大 0.044m，2.7deg
の形状変化を確認した．これらの値は最大作用距離
と角度に対して十分小さいため，提案手法がロボッ
ト数に依存しないことを意味する． 
図 2 提案手法による集団移動の様子 
 
(3) 実機ロボットによる性能評価 
数値計算的に目的の集団移動を達成した．続いて
この手法が実世界のロボットに実装することができ
ることを確認する．シミュレーション上では正確な
入出力ができるが，実世界ではノイズが入出力に重
畳し，制御の精度に限界がある．そこで，実世界実
装に向けたノイズや精度の影響がある環境下におい
ても制御できることを検証した．ロボットスペック
は直径 0.15m，速度 0.02m/s であり，制御パラメー
タ A，B を 2，1 のように緩い状態に設計した．この
ロボットを図 3 のように配置し，無線 LAN を介し
て直線移動するように制御する． 
この結果より，実世界のノイズがある環境下にお
いても制御パラメータの調整によって制御を実装す
ることができることが示唆された． 
図 3 実機ロボットによる集団移動 
 
 以上より，任意のロボット群の規模，形状，充填
構造を保持しながら集団行動する手法を提案し，シ
ミュレーションと実機検証によってその有効性が示
された．今後は完全な自律分散制御によって手法を
実装するための研究開発を行うことが課題である． 
5.主な発表論文等 
〔学会発表〕（計 2 件） 
① Kohei Yamagishi and Tsuyoshi Suzuki, 
“Collective Movement for a Robot Swarm 
While Maintaining the Structure of Lattices 
with Different Densities,” SII2022, 
2022/1/9-12，オンライン開催 


ロボット間の位相関係を保持する群ロボットの集団移動に関する研究

広石, 英記

ヒロイシ, ヒデキ

HIROISHI, Hideki

Research on design of inquiry learning that embodies school policy

今野, 紀子

コンノ, ノリコ

KONNO, Noriko

 
発達段階に応じた教育心理学的生徒理解と指導 
 
今 野 紀 子＊ 
 
 
Educational Psychological Student Understanding and Guidance 
According to Development Stage  
 
KONNO Noriko＊ 
 
キーワード：発達段階，教育心理学，生徒理解，生徒指導，教育実習 
 
 
 
１．はじめに 
 
適切な生徒理解と指導には，教育心理学の知見を
基にした心身の発達の視点が不可欠である。文部科
学省子どもの徳育に関する懇談会「子どもの徳育の
充実に向けた在り方について（報告）」（2009）の
中では，『子どもの豊かな心身の育成 にあたっては，
子どもの発達段階における成長の特徴を，従来より
一層踏まえて，適切な対応と支援を行っていくこと
が重要である。』との見解が示されている 1）。また，
生徒指導に関する学校・教職員向けの基本書である
生徒指導提要（2010）では，生徒指導の最終的な
ねらいは人格の発達的形成にあるとし，そのために，
人格の発達についての一般的な傾向とその特徴に
ついて客観的・専門的な知識を持つことの必要性が
示されている 2）。本研究ノートでは，中学生，高校
生の発達段階に応じた教育心理学的生徒理解と指
導について，教員養成課程での学びをもとに，教育
実習を終えた学生の振返りを交えながら検討する。 
 
２．教育心理学的生徒理解と指導とは 
 
教育職員免許法 3）及び同法施行規則の改正 4）が 
 
なされ，2019 年度から教職課程コアカリキュラム
に沿った新たな教職課程が開始された 5）。本学が設
置する教育心理学は，免許上の区分として，教育の
基礎的理解に関する科目「幼児，児童及び生徒の心
身の発達及び学習の課程」に配置されている。教職
課程コアカリキュラムにおける教育心理学の全体
目標は，『幼児，児童及び生徒の発達及び学習の過
程について，基礎的な知識を身につけ，各発達段階
における心理的特性を踏えた学習活動を支える指
導の基礎となる考え方を理解する。』とあり，教育
心理学を履修することにより，学生が発達段階に応
じた指導の基礎を修得することが示されている。こ
の全体目標を内容のまとまりごとに分化させた一
般目標では，（1）幼児，児童及び生徒の心身の発達
の過程及び特徴を理解すること，（2）幼児，児童及
び生徒の学習に関する基礎的知識を身につけ，発達
を踏まえた学習を支える指導について基礎的な考
えを理解すること，とされている。その上で，一般
目標に到達するために達成すべき規準として到達
目標が次のように示されている。（1）幼児，児童及
び生徒の心身の発達の過程では，①幼児，児童及び
生徒の心身の発達に対する外的及び内的要因の相
互作用，発達に関する代表的理論を踏まえ，発達の
概念及び教育における発達理解の意義を理解して
＊システムデザイン工学部人間科学系列教授 Professor, Department of Humanities, Social and Health Sciences, School of System Design and Technology 
東京電機大学総合文化研究　第19号　2021年 97
いる，②乳幼児期から青年期の各時期における運動
発達・言語発達・認知発達・社会性の発達について，
その具体的な内容を理解している，（2）幼児，児童
及び生徒の学習の過程では，①様々な学習の形態や
概念及びその過程を説明する代表的理論の基礎を
理解している，②主体的学習を支える動機づけ・集
団づくり・学習評価の在り方について，発達の特徴
と関連付けて理解している，③幼児，児童及び生徒
の心身の発達を踏まえ，主体的な学習活動を支える
指導の基礎となる考え方を理解している，とされて
いる。 
ここから，本稿での発達段階に応じた教育心理学
的生徒理解と指導とは，各発達段階における心理的
特性を踏え，生徒の心身の発達および学習活動を支
えることを目的とした生徒理解・指導とする。 
 
3．発達の理論 
 
発達に関する代表的理論とは，具体的にはどのよ
うなものなのだろうか。岩田ら（2017）は，教職
課程の「教育心理学」の授業で通常用いられている
テキスト 45 点を分析し，思春期・青年期の内容が
どのように扱われているかについて検討した 6）。そ
の結果，6 割以上のテキストが，「発達段階」（ピア
ジェの認知発達段階，エリクソンの心理社会的発達
段階等の理論を含む）を取り上げながら，その中で
思春期や青年期の心理的な特徴についても言及し
ていること，2 割弱のテキストが「発達課題」（ハ
ヴィガースト等）を取り上げる中で，思春期や青年
期について扱っていることを報告している。つまり
代表的な発達段階の理論として，少なくともピアジ
ェの認知発達段階，エリクソンの心理社会的発達段
階，ハヴィガーストの発達課題を踏まえた発達の概
念や発達段階に応じた心理的特性を基礎的知識と
して身につけた上での生徒理解・指導が求められて
いる。 
 
4．発達段階に応じた支援 
 
文部科学省「子どもの徳育に関する懇談会」にお
ける子どもの発達段階ごとの特徴と重視すべき課
題の中で，『子どもは成長するに伴い，視野を広げ，
認識力を高め，自己探求や他者との関わりを深めて
いくが，そのためには，発達段階にふさわしい生活
や活動を十分に経験することが重要である』とし，
子どもの発達段階に応じた支援の必要性について
述べている。この中で，発達段階ごとの子どもの成
長の主な特徴および特に重視すべき課題を次のよ
うに示している。（以下，中学校・高等学校部分を
抜粋） 
【青年前期（中学校）】 
特徴：思春期に入り，親や友達と異なる自分独自
の内面の世界があることに気づきはじめるととも
に，自意識と客観的事実との違いに悩み，様々な葛
藤の中で，自らの生き方を模索しはじめる時期。友
人関係に自らへの強い意味を見いだす。さらに，親
に対する反抗期を迎えたり，親子のコミュニケーシ
ョンが不足しがちな時期でもあり，思春期特有の課
題が現れる。仲間同士の評価を強く意識する反面，
他者との交流に消極的な傾向も見られる。性意識が
高まり，異性への興味関心も高まる時期でもある。
現在の我が国においては，生徒指導に関する問題行
動，不登校，引きこもりなどの表出，増加傾向がみ
られる。 
重視すべき課題：①人間としての生き方を踏まえ，
自らの個性や適性を探求する経験を通して，自己を
見つめ，自己の在り方を思考すること，②社会の一
員として自立した生活を営む力の育成を図ること，
③法やきまりの意義の理解や公徳心を自覚するこ
と。 
【青年前期（高等学校）】 
特徴：親の保護のもとから，社会へ参画し貢献す
る，自立した大人となるための最終的な移行時期。
思春期の混乱から脱しつつ，大人の社会を展望する
ようになり，大人の社会でどのように生きるのかと
いう課題に対して，真剣に模索する時期。しかしな
がら，自らの将来を真剣に考えることの放棄や刹那
主義的な傾向の若者の増加が危惧される。さらには，
特定の仲間の集団の中では濃密な人間関係を持つ
が，集団の外の人に対しては無関心となり，社会や
公共に対する意識・関心の低下といった指摘もある。 
重視すべき課題：①人間としての在り方生き方を
踏まえ，自らの個性・適性を伸ばしつつ，生き方に
ついて考え，主体的な選択と進路の決定を行うこと，
Bulletin of Tokyo Denki University, Arts and Sciences No.19 202198
②他者の善意や支えへの感謝の気持ちとそれにこ
たえること，③社会の一員としての自覚を持った行
動を行うこと。 
以上の特徴・課題に留意した発達段階に応じた支
援，生徒理解・指導がポイントになる。 
 
5．教育実習を終えた学生の振返りから 
 
本学では，教育心理学の配当学年は 1 年生であり，
配当期は後期（半期）となっている。2018 年度に
教育心理学を履修し，その 3 年後の 2021 年度に中
学校・高等学校で教育実習を終えた学生（30 名）
の振返りを通して，発達段階に応じた教育心理学的
生徒理解と指導について検討する。まずは以下に学
生の教育実習の振返りを示す。 
【生徒の様子・印象】 
・教師の指示に対して素直であり，落ち着いている
と感じた。（中学校） 
・落ち着きのある生徒が多いと感じた。髪の毛を染
めてしまっている生徒などいなくなっていたので
変わったなと感じた。（中学校） 
・周りに気を遣いながら生活をしている生徒がとて
も多く，周囲には丁寧な話し方で接していた。（中
学校） 
・自分が中学生の頃と比べて，どの生徒も礼儀正し
く，先生に反抗的な態度をとる生徒がいなくなった
ように感じた。先生と生徒との信頼関係が結べてい
るのか彼らの表情が明るく，授業にも意欲的に取り
組む生徒が多かった。（中学校） 
・自分が生徒だったころとは違い，多くの子が勉強
や行事に対して積極的だった。（中学校） 
・私が中学生だった頃を振り返り，生徒は落ち着い
ているように見えた。授業開始の 2 分前には着席を
していたり，休み時間に勉強をしていたりする生徒
もいた。また，朝礼の時間の待ち時間も，静かに待
っていた。（中学校） 
・当然，教員を困らせるような行動をする生徒が一
部いることは想像通りだったが，そうした生徒に対
してしっかりと注意できる生徒もおり，生徒間で過
剰なまでの格差が無く，自浄作用が機能している点
については，中学 1 年生にしてはしっかりしている
という印象を受けた。（中学校） 
・真面目な生徒が多く，将来についてしっかりと考
えられる生徒が多かった（高等学校）。 
・将来のことについて相談する生徒がいて立派だな
と思った（高等学校）。 
・授業外のところでも疑問を追求する姿勢が見られ
た。（高等学校） 
・自身が生徒の頃に比べてまじめな生徒が多いよう
に感じた。授業にも積極的に取り組む生徒が多かっ
た。（高等学校） 
【生徒理解を深めるための工夫】 
・できるだけ休み時間には教室にいるようにして，
生徒ごとに趣味や好きな事を聞いて距離を縮め，授
業にもその話を活かすようにした。 
・生徒ごとの一言日記や自習ノートを介してのコミ
ュニケーションを工夫した。 
・授業中，休み時間や掃除時間，放課後など接する
機会を多くした。 
・朝の挨拶や廊下ですれ違った際の挨拶を大切にし
た。生徒は教師の言動をよく見ているため，生徒の
ことをよく見て，言動に気をつける必要があると感
じた。 
・笑顔で明るく接する，生徒と同じ目線にたって会
話をすることを心がけた。 
・実習の途中からにはなるが，自分の担当学級の生
徒全員と 1 人ずつ会話をした。 
・日々のコミュニケーションの積み重ねが大切だと
感じた。指導教員の方が行っていたように，生徒の
授業外での部活や家庭の状況から生徒に変化がな
いか，元気がなかったとしたら，どこに原因がある
か考え観察することも重要だと思った。 
【問題と感じた点】 
・学校に来ていない生徒も多いように感じた。担当
した学級でも，2 人学校に来ていない生徒がいて，
別の 1 人も午後から学校に来る様子であった。（中
学校） 
・給食の時間，好き嫌いの激しい生徒が多いと感じ
た。給食をほとんど残してしまう生徒が 5 人以上い
たので，食生活が心配になった。（中学校） 
・全体的におとなしいように感じた。自分が生徒だ
ったときは学校全体的に騒がしく良くも悪くも活
発な生徒が多かった。（高等学校） 
【実習生自身の課題】 
東京電機大学総合文化研究　第19号　2021年 99
・授業をしたのは 1 年のクラスだったが，母校の印
象は 3 年の頃の印象が強かったため，思わぬところ
で「この内容は知らなかったのか」というように知
識量を過大評価しすぎていた節があったと感じる。 
・中学の頃は，もっといろいろなこと（人間関係な
ど）を考えていたような気がするが，教育実習生の
立場に立つと子供たちがどのようなことを考えて
いるのかが，あまりわからなかった。 
【その他】 
・自分が生徒だった頃は元気で発言量も多かった記
憶があるが，教育実習に行った学校の生徒はまじめ
で物静かな生徒が圧倒的に多く感じた。自分が担当
したのが中学校の 2 年生であったが，コロナの影響
で去年 1 年間，学校にまともに登校していないため，
実質中学 1 年生から友達が増えていないのが原因
の 1 つではないかと思う。 
・自分たちの時と比べて，生徒同士に少し距離があ
るように見えた。コロナで入学時期も遅く，イベン
ト事もあまりできていないので，そういうところで
クラス間の絆とか，距離感がまだとれていないのか
と思った。 
 
 実習生の立場で感じた生徒の様子・印象では，自
身の中学・高校時代と比較しながら，生徒の姿が観
察されたようであった。生徒理解を深めるための工
夫では，試行錯誤しながら生徒をできるだけ理解す
るために，生徒と接する機会を多くし，心理的距離
を縮めるためのコミュニケーションを図ろうとの
工夫があった。教育実習のわずか 2～3 週間の期間
で，外部から来た実習生という特別な状況もあり，
生徒が素のままの姿を出しているわけではないだ
ろうが，発達段階に応じた，最低限の生徒観察・生
徒理解の姿勢はできたのではないかと思われる。 
 
6．今後の課題 
 
発達段階において，中学校では友人関係や異性へ
の関心が高まる時期であり，そこから自己の在り方
を模索していく。高等学校でも同様に，自立した大
人になるために，仲間集団での人間関係が必要な時
期である。中学・高等学校とも発達段階上，学校と
いった集団の中での様々な人とのかかわりが大き
な意味を持っている。しかしながら，新型コロナウ
イルス感染症の影響で，社会は大きく変化した。い
わゆる三密（密閉・密集・密接）を避け，不要不急
の外出が制限され，学校では ICT を活用した遠隔
授業の導入が急速に進んだ。互いに手を伸ばして届
かない距離（2 メートル以上）の確保，密接した場
所での会話や発声を避けること，マスクの着用が日
常的に求められるようになった。コロナ禍において，
発達段階にふさわしい生活や活動を十分に経験す
ることが困難な状況となった。令和 2 年の児童生徒
の自殺者数は 499 人で，前年の 399 人と比較して
大きく増加した 7）。教育実習の振返りでは，登校が
できず友達が増えていない，クラスでの帰属意識が
薄いといったことが指摘された。今後，ウイズコロ
ナ・ポストコロナへの移行を含めて，このような環
境，外的要因が発達段階に与える影響を検討しなが
ら，生徒理解を深め，生徒指導，支援をする必要が
ある。 
 
参考文献 等 
 
1）文部科学省（2009）子どもの徳育に関する懇談会「子ども
の徳育の充実に向けた在り方について（報告）」 
2）文部科学省（2010）生徒指導提要 
3）教育公務員特例法等の一部を改正する法律（平成 28 年 11
月 28 日法律第 87 号） 
4）教育職員免許法施行規則及び免許状更新講習規則の一部を改
正する省令（平成 29 年文部科学省令第 41 号） 
5）文部科学省（2017）教職過程コアカリキュラムの在り方に
関する検討会「教職課程コアカリキュラム」 
6）岩田美保，大芦治，樽木靖夫，小山義徳（2017）「教育心理
学のテキストで扱われている「青年期」「思春期」に関する内容」， 
千葉大学教育学部研究紀要第 66 巻第 1 号，pp.59-63.  
7）厚生労働省（2020）自殺統計：各年の状況 
 
Bulletin of Tokyo Denki University, Arts and Sciences No.19 2021100


Educational Psychological Student Understanding and Guidance According to Development Stage

古賀, 初

コガ, ハジメ

加藤, 知己

カトウ, トモキ

木村, 憲

キムラ, ケン

石原, 美彦

イシハラ, ヨシヒコ

KOGA, Hajime

KATO, Tomoki

KIMURA, Ken

ISHIHARA, Yoshihiko

 
新体力テストの経年変化について（2012年〜2018年） 
 
古 賀  初＊・加 藤 知 己＊＊・木 村  憲＊＊＊・石 原 美 彦＊＊*＊ 
 
New Physical Fitness Test Results Report of Tokyo Denki University 
Students 
 
― As the Target PE Classes(2012-2018)― 
 
 KOGA Hajime＊, KATO Tomoki＊＊, KIMURA Ken＊＊＊, ISHIHARA Yoshihiko＊＊＊＊ 
 
キーワード：体力テスト，新入生男子大学生，年次推移 
 
 
１．はじめに 
東京電機大学工学部および未来科学部は,2012 年
に千代田区神田錦町から足立区千住旭町にキャン
パスを移転した.本学スポーツ実技科目である「ト
リムスポーツⅠ・Ⅱ」も新たなスポーツ施設を利用
することから,授業プログラムも新たにデザインさ
れた.2017 年にはシステムデザイン工学部が新設
され,3 学部の学生が履修する科目となった.  
大学生における体力は,これまでの生活・運動習慣
の影響を受け,その後の心身の健康に直結しており,
近年では肥満者の増加傾向 2)が懸念されている.そ
のため,大学の体育授業を,健康教育的側面を重要
視した内容•方法を再構築し,展開していくことは
教育上有意義なものと考える. 
「トリムスポーツⅠ（前期•選択）」は,前期 1 年
生を中心に配当されている科目であり,新キャンパ
ス移転後は,新入生に対する導入教育として生活習
慣を意識させ,健康・運動習慣に対する行動変容を
促すことを主たる目的とし,健康教育に重きを置い
た授業が実施されている. 
 
本授業では,学生自身が体力を自己評価するため
に学期始めと学期末に「新体力テスト」を実施し,
運動習慣を含む生活習慣の自己分析を課題の一部
としてきた.今回は,学生の体力管理と体育授業の
改善のための基礎資料を得ることを目的として,新
キャンパス移転時より蓄積された新入生男子学生
の体力データの傾向を報告する. 
 
２．方法 
2.1 対象者 
人間科学科目「トリムスポーツⅠ（前期•選択）」
履修者の新入生男子学生（以下,本学学生とする）
とした.キャンパスが移転した 2012 年度から 2018
年度までのデータを対象とした. 
全国平均値は文部科学省・スポーツ庁のホームペ
ージに公表されている「体力・運動能力調査結果の 
統計表一覧」3)のうち,1 年生と同年代である 19歳 
男子のデータを比較対象とした. 
 
 
＊工学部人間科学系列講師 Lecturer, Department of Humanities, Social and Health Sciences, School of Engineering 
＊＊未来科学部人間科学系列教授 Professor, Department of Humanities, Social and Health Sciences, School of Science and Technology for Future Life  
＊＊＊工学部人間科学系列教授 Professor, Department of Humanities, Social and Health Sciences, School of Engineering 
＊＊＊＊未来科学部人間科学系列助教 Associate Professor, Department of Humanities, Social and Health Sciences, School of Science and Technology for Future Life 
東京電機大学総合文化研究　第19号　2021年 101
2.2 測定項目・測定方法 
体力テストの測定は第2週目に実施した.測定項目
は,文部科学省新体力テストの項目のうち,握力,上 
体起こし,長座体前屈,反復横跳び,立ち幅跳びを新 
体力テスト実施要項に基づき実施した.これに加え,
全身持久力テストを行った.全身持久力テストは自 
転車エルゴメータ（コンビ社製エアロバイク
900U-ex）の「体力テスト」を用い,酸素摂取量を
推定した.形態計測は身長,体重,体脂肪率（タニタ社
製 DC-320）を測定した. 
 
３．結果 
3.1 全国平均値との比較と年次推移 
身長は,全国平均より下回っていた（図 1-1）.体
重は2012年及び2016年は上回っていたが,他年度
は下回っていた（図 1-2）.体脂肪率の年次推移
は,2015 年度が最も低く（15.3%）,2016 年度が最
も高い値（16.6%）であった（図 1-3）. 
握力および上体起こしは,2012 年,2014 年は全国
平均よりも下回っていたが,他年度は本学学生の方
が高い値を示していた（図 1-4、図 1-5）.長座体前
屈は,全国平均値とほぼ同様であった（図 1-6）.反
復横跳びは,全国平均値よりも下回り（図 1-7）,立 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
図 1-1 身長年次推移 
170.2
170.4
170.6
170.8
171
171.2
171.4
171.6
171.8
172
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
身
長
（
cm
）
電大平均 全国平均
 
図 1-2 体重年次推移 
60.5
61
61.5
62
62.5
63
63.5
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
体
重
（
kg
）
電大平均 全国平均
 
図 1-4 握力年次推移 
40
40.5
41
41.5
42
42.5
43
43.5
44
44.5
45
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
握
力
（
kg
）
電大平均 全国平均
 
図 1-5 上体起こし年次推移 
29.6
29.8
30
30.2
30.4
30.6
30.8
31
31.2
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
上
体
起
こ
し
（
回
）
電大平均 全国平均
 
図 1-6 長座体前屈年次推移 
45
46
47
48
49
50
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
長
座
体
前
屈
（
cm
）
電大平均 全国平均
 
図 1-3 体脂肪年次推移 
14.6
14.8
15
15.2
15.4
15.6
15.8
16
16.2
16.4
16.6
16.8
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
体
脂
肪
率
（
%
）
Bulletin of Tokyo Denki University, Arts and Sciences No.19 2021102
2.2 測定項目・測定方法 
体力テストの測定は第2週目に実施した.測定項目
は,文部科学省新体力テストの項目のうち,握力,上 
体起こし,長座体前屈,反復横跳び,立ち幅跳びを新 
体力テスト実施要項に基づき実施した.これに加え,
全身持久力テストを行った.全身持久力テストは自 
転車エルゴメータ（コンビ社製エアロバイク
900U-ex）の「体力テスト」を用い,酸素摂取量を
推定した.形態計測は身長,体重,体脂肪率（タニタ社
製 DC-320）を測定した. 
 
３．結果 
3.1 全国平均値との比較と年次推移 
身長は,全国平均より下回っていた（図 1-1）.体
重は2012年及び2016年は上回っていたが,他年度
は下回っていた（図 1-2）.体脂肪率の年次推移
は,2015 年度が最も低く（15.3%）,2016 年度が最
も高い値（16.6%）であった（図 1-3）. 
握力および上体起こしは,2012 年,2014 年は全国
平均よりも下回っていたが,他年度は本学学生の方
が高い値を示していた（図 1-4、図 1-5）.長座体前
屈は,全国平均値とほぼ同様であった（図 1-6）.反
復横跳びは,全国平均値よりも下回り（図 1-7）,立 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
図 1-1 身長年次推移 
170.2
170.4
170.6
170.8
171
171.2
171.4
171.6
171.8
172
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
身
長
（
cm
）
電大平均 全国平均
 
図 1-2 体重年次推移 
60.5
61
61.5
62
62.5
63
63.5
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
体
重
（
kg
）
電大平均 全国平均
 
図 1-4 握力年次推移 
40
40.5
41
41.5
42
42.5
43
43.5
44
44.5
45
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
握
力
（
kg
）
電大平均 全国平均
 
図 1-5 上体起こし年次推移 
29.6
29.8
30
30.2
30.4
30.6
30.8
31
31.2
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
上
体
起
こ
し
（
回
）
電大平均 全国平均
 
図 1-6 長座体前屈年次推移 
45
46
47
48
49
50
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
長
座
体
前
屈
（
cm
）
電大平均 全国平均
 
図 1-3 体脂肪年次推移 
14.6
14.8
15
15.2
15.4
15.6
15.8
16
16.2
16.4
16.6
16.8
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
体
脂
肪
率
（
%
）
ち幅跳びは 2012 年,2016 年,2018 年が全国平均よ
り下回ってはいるものの,他の年度は上回っている
ことから全国平均並みといえる（図 1-8）.全身持
久力テストによる酸素摂取量の年次推移は,2014
年より低下傾向が見られていた（図 1-9）. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.2 学部間の比較と年次推移 
 3 学部（シテムデザイン工学部は 2017 年度〜
2018 年度）の体格および体力の年次推移を示した. 
身長は 2017年度を除き,工学部生が高い傾向にあ
った（図 2-1）.体重は工学部が身長と同様に,高い
傾向を示していた（図 2-2）.体脂肪率は体重と同
様の傾向を示していたが,2018 年度はシステムデ
ザイン工学部生が最も高い値を示していた（図
2-3）. 
握力は,工学部生が若干高い値を示していた（図
2-4）.上体起こしは,未来科学部生が高い値を示し
ていた（図 2-5）.長座体前屈は,どの年度もほとん
ど差は見られなかった（図 2-6）.反復横跳び及び
立ち幅跳びは,未来科学部が高い値を示していた
（図 2-7、図 2-8）.全身持久力テストによる酸素摂
取量は,未来科学部生が高い値を示していた（図
2-9）. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
図 1-7 反復横跳び年次推移 
54.5
55
55.5
56
56.5
57
57.5
58
58.5
59
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
反
復
横
跳
び
（
点
）
電大平均 全国平均
 
図 1-8 立ち幅跳び年次推移 
220
222
224
226
228
230
232
234
236
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
立
ち
幅
跳
び
（
cm
）
電大平均 全国平均
 
図 1-9 全身持久力テスト年次推移 
45
45.5
46
46.5
47
47.5
48
48.5
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
酸
素
摂
取
量
（
m
l/
kg
•分
）
 
図 2-1 身長（3 学部間比較） 
169.5
170
170.5
171
171.5
172
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
身
長
（
cm
）
工学部 未来科学部 シスデザ工学部
 
図 2-2 体重（3 学部間比較） 
59
59.5
60
60.5
61
61.5
62
62.5
63
63.5
64
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
体
重
（
kg
）
工学部 未来科学部 シスデザ工学部
 
図 2-3 体脂肪率（3 学部間比較） 
13.5
14
14.5
15
15.5
16
16.5
17
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
体
脂
肪
率
（
%
）
工学部 未来科学部 シスデザ工学部
東京電機大学総合文化研究　第19号　2021年 103
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
４．考察 
 本研究では,体格および新体力テストにおける本
学学生と全国平均との比較,本学学生の年次推移,3
学部間の比較検討から,本学学生の体力の現状を明
らかにすることを目的とした. 
 本学学生の体格は全国平均値に比べ,2012 年度
及び 2016 年度の体重では上回っていたものの,他
年度において身長及び体重は下回っており,全国平
均よりも低い値であった. 
 本学学生の体力は全国平均に比べ,握力,上体起こ
しは 2012 年及び 2014 年は下回ったものの,他年度
は上回っていた.筋力及び筋持久力は,全国平均並
みもしくはそれよりも高い能力であるという結果
であった.長座体前屈は,全国平均と同様であった
ことから,柔軟性は平均的であると言える.立ち幅
跳びも同様であることから,筋パワーも平均的と言
える.反復横跳びは全国平均よりも下回っていたこ
とから,本学学生は敏捷性が不足していると考えら
れる.この敏捷性を向上させるような運動を,授業
内で積極的に取り入れていくことの必要性が感じ
られた.また ,全身持久力テストの年次推移か
 
図 2-4 握力（3 学部間比較） 
38
39
40
41
42
43
44
45
46
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
握
力
（
kg
）
工学部 未来科学部 シスデザ工学部
 
図 2-5 上体起こし（3 学部間比較） 
28
28.5
29
29.5
30
30.5
31
31.5
32
32.5
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
上
体
起
こ
し
（
回
）
工学部 未来科学部 シスデザ工学部
 
図 2-6 長座体前屈（3 学部間比較） 
44
45
46
47
48
49
50
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
長
座
体
前
屈
（
cm
）
工学部 未来科学部 シスデザ工学部
 
図 2-7 反復横跳び（3 学部間比較） 
54
55
56
57
58
59
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
反
復
横
跳
び
（
点
）
工学部 未来科学部 シスデザ工学部
 
図 2-8 立ち幅跳び（3 学部間比較） 
210
215
220
225
230
235
240
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
立
ち
幅
跳
び
（
cm
）
工学部 未来科学部 シスデザ工学部
 
図 2-9 全身持久力テスト（3 学部間比較） 
43
44
45
46
47
48
49
50
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
酸
素
摂
取
量
（
m
l/k
g•
分
）
工学部 未来科学部 シスデザ工学部
Bulletin of Tokyo Denki University, Arts and Sciences No.19 2021104
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
４．考察 
 本研究では,体格および新体力テストにおける本
学学生と全国平均との比較,本学学生の年次推移,3
学部間の比較検討から,本学学生の体力の現状を明
らかにすることを目的とした. 
 本学学生の体格は全国平均値に比べ,2012 年度
及び 2016 年度の体重では上回っていたものの,他
年度において身長及び体重は下回っており,全国平
均よりも低い値であった. 
 本学学生の体力は全国平均に比べ,握力,上体起こ
しは 2012 年及び 2014 年は下回ったものの,他年度
は上回っていた.筋力及び筋持久力は,全国平均並
みもしくはそれよりも高い能力であるという結果
であった.長座体前屈は,全国平均と同様であった
ことから,柔軟性は平均的であると言える.立ち幅
跳びも同様であることから,筋パワーも平均的と言
える.反復横跳びは全国平均よりも下回っていたこ
とから,本学学生は敏捷性が不足していると考えら
れる.この敏捷性を向上させるような運動を,授業
内で積極的に取り入れていくことの必要性が感じ
られた.また ,全身持久力テストの年次推移か
 
図 2-4 握力（3 学部間比較） 
38
39
40
41
42
43
44
45
46
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
握
力
（
kg
）
工学部 未来科学部 シスデザ工学部
 
図 2-5 上体起こし（3 学部間比較） 
28
28.5
29
29.5
30
30.5
31
31.5
32
32.5
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
上
体
起
こ
し
（
回
）
工学部 未来科学部 シスデザ工学部
 
図 2-6 長座体前屈（3 学部間比較） 
44
45
46
47
48
49
50
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
長
座
体
前
屈
（
cm
）
工学部 未来科学部 シスデザ工学部
 
図 2-7 反復横跳び（3 学部間比較） 
54
55
56
57
58
59
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
反
復
横
跳
び
（
点
）
工学部 未来科学部 シスデザ工学部
 
図 2-8 立ち幅跳び（3 学部間比較） 
210
215
220
225
230
235
240
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
立
ち
幅
跳
び
（
cm
）
工学部 未来科学部 シスデザ工学部
 
図 2-9 全身持久力テスト（3 学部間比較） 
43
44
45
46
47
48
49
50
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
酸
素
摂
取
量
（
m
l/k
g•
分
）
工学部 未来科学部 シスデザ工学部
ら,2014 年度より低下傾向が示されており,持久能
力が低下傾向にあることから,連続した運動形態の
実技実施の重要性も感じられた. 
 3 学部間の比較から,身長,体重,体脂肪率ともに工
学部生が未来科学部生,システムデザイン工学部生
よりも高い値を示す傾向にあった.体力テストにお
いては,大きな違いは見られなかったが,全身持久力
テストは,未来科学部生が高い値を示しており,有酸
素能力が高い傾向をであった. 
 19 歳の体力傾向は,ここ数年横ばいであり,低下
傾向ではない 3).「トリムスポーツⅠ（前期•選択）」
の履修者は,履修動機が「大学生になると身体を動
かす機会が少なくなるため」と考えている学生が多
く,運動することに対して意欲的であることも体力
テストの結果に影響していると考えられる. 
 今後,履修学生に対し,授業内での運動強度を測定
する,授業外での身体活動を測定するなどの取り組
みから,授業の効果について検討することが可能で
あると考えている. 
 
５．まとめ 
本研究では,東京電機大学スポーツ実技科目「トリ
ムスポーツⅠ（前期•選択）」で実施した「新体力テ
スト」の結果を体格（身長,体重,体脂肪率）と各測
定項目（握力,上体起こし,長座体前屈,反復横跳び,
立ち幅跳び,全身持久力テスト）の平均値を 2012
年から 2018 年までの年次推移としてまとめた.結
果は,以下の通りとなった. 
1)全国平均と比較すると,本学学生の体格はやや
下回る傾向を示しており,体力も同様の傾向を示
していた. 
2)2012 年度からの年次推移では,体格及び体力に 
ついて,大きな変動は見られなかった. 
3)3 学部間の比較では,工学部生が他学部生より高 
い傾向を示しており,体力については大きな差は 
見られなかった. 
今後,体力を維持・向上させていくこと,生活習慣に
運動習慣が組み込まれていくことが重要であるた
め,自分自身の体格及び体力を理解する上でもスポ
ーツ実技科目において,体力テストを継続して実行
していく必要があると感じられた. 
 
参考文献 
 
1) 厚生労働省 健康づくりのための運動指針 2013 
2) 厚生労働省 国民健康・栄養調査報告 
https://www.mhlw.go.jp 
3) スポーツ庁「体力・運動能力調査」http://www.mext.go.jp 
 
 
 
東京電機大学総合文化研究　第19号　2021年 105


New Physical Fitness Test Results Report of Tokyo Denki University　Students ― As the Target PE Classes(2012-2018)―

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