大学概要【2021年度実施分】「研究室開放セミナー」による、学部生の学びの動機付け教育事業

理工学部

「研究室開放セミナー」による、学部生の学びの動機付け教育事業
実施責任者:六田 英治

学部学生が能動的に学ぶための動機づけに関する学科科目を設定する。そして、本学科が有する半導体光デバイスをはじめとした多くの研究室を開放し、早期に大学での多様な学びを気付かせる取組を行う。また、本学科の550名以上の大学院修了生とのネットワークを活用したセミナーを行う。さらに、大学院生M1の発表に学部生を交流させることによって縦のつながりを構築する。なお、本年はコロナ禍もあり、必要に応じてオンラインでの開催も検討する。

ACTIVITY

岩谷研究室の研究室開放セミナー

2021/05/08

日時:令和3年5月8日
場所:14号館 1階
内容:本日のラボツアーの構成は半導体工学研究室及び岩谷研究室が行っていること、MOVPE装置の解説、XRDについての解説、SEMの解説を行い、2年生でもわかるように心掛けて20分間で行った。各装置の説明時に学生たちがメモをしっかり取っていた。実際にMOVPE装置の中を開けてどういう風に結晶成長しているのかを説明した。半導体研といわれる岩谷研、上山研、竹内研の違いについて説明して、それぞれがどのような研究を行っているのか細かく説明した。

ラボツアーの様子1:実際にMOVPE装置の中を開けて説明している時の様子

ラボツアーの様子2:測定装置について説明している時の様子

(成塚研究室)2年生の学生に4年生が研究室開放をして研究紹介を行った。

2021/05/08

派遣日時:令和3年5月8日(土) 9時~13時
実施場所: 14号館3階
実施内容:2年生の学生に対してラボツアーを行った。コロナ禍であることから、3密にならないこと、マスクの着用など感染予防をはかりながら、最先端の研究内容の紹介を学部2年生に対して行っ た。グラフェンの概要および優れた特性等を紹介した。グラフェンの主な応用先を紹介した。グラフェンの製造の歴史と過去の成塚研の研究成果を説明した。解析画像および測定装置(AFM)の紹介を行った。

ポスターを使用したグラフェンの紹介

実験装置(AFM)の紹介

(田中研究室)2年生の学生に4年生・大学院生が研究室開放をして研究紹介を行った。

2021/05/08

派遣日時:令和3年5月8日(土) 9時~13時
実施場所:研究実験棟Ⅱ B1-002
実施内容:2年生の学生に対してラボツアーを行った。コロナ禍であることから三密を避け、マスクの着用など感染予防をはかりながら、最先端の研究内容を学部2年生に対して研究の紹介を行った。田中研究室では主にTEMによる触媒反応の可視化する研究をおこなっており、Au/TiO2のCOを酸化させる時の構造変化の観察を行っている。主な実験としてO2ガス導入時のその場TEM観察があり、Au/TiO2界面に異相界面の形成が観察された。また、分解能改善の歴史や金ナノ粒子触媒の特徴を説明した。

金ナノ粒子触媒としての特徴や田中研究室における研究の説明

TEMの構造の説明

他班に行ったTEMの説明

(宇佐美研究室)2年生の学生に4年生が研究室開放をして研究紹介を行った。

2021/05/08

派遣日時:令和3年5月8日(土) 9時~13時
実施場所:12-108
実施内容:2年生の学生に対してラボツアーを行った。コロナ過であることから、3密回避(窓や扉の開放)やマスク着用等の感染予防対策を講じた上で、学部2年生に対して研究紹介を行った。
宇佐美研究室の研究テーマである表面改質について、スライドを用いて紹介した。ショットピーニングやローラーバニシング、タイリング加工の様子を動画で説明した。実際に電解研磨を行い光学顕微鏡で表面観察を行った。

研究内容を聞いている様子

電解研磨模擬実験

研磨面の顕微鏡観察

(六田研究室)2年生の学生に4年生が研究室開放をして研究紹介を行った。

2021/05/11

六田研究室は、「極高真空材料研究室」と銘打ち、良質な真空環境のおかげで安定動作する真空デバイスの研究について、約20分のプログラムを準備し説明しました。MSに支援頂き、学部4年生2名を配置することができ、1名には研究室の概要を説明する役、もう1名には、出欠確認、資料配布、記録等の雑務全般を請け負って頂きました。

図1 配布資料1

2年生には図1の資料を配布した。話の流れを見失わないよう意図した資料である。
 はじめに、説明役の4年生が、PPTプレゼンテーション(スライド10枚)を用いて、真空とはなにかを解説し、真空と表面物性研究のかかわりを説明しました。さらに、六田研究室で研究するナノ電子源の研究例を説明して頂きました。説明内容は4年生には未知のもので、よく準備し、おかげでよい学習になったようです。以下、図2~4のキャプションで実施報告いたします。

図2

図2 MS26の支援で配置された研究室学生(学部4年生)による説明。院進学予定の学生であり、2年生に研究の意義を熱く語っていました。2年生には研究室学生と触れ合う数少ない機会であり、説明内容もさることながら研究室のことにも興味が向かっていた。

図3

図3 MS26の支援で配置された研究室学生(学部4年生)による研究装置の説明。配属間もない学生ですが、日頃、自分が使っている装置であり、臨場感ある説明をしてくれました。

図4

図4 20分説明の終盤では、極高真空装置を見て頂きました。ついつい、教員もこらえきれずに、研究秘話を含めて、熱く語り出します。このとき、説明の4年生は先生の話に合わせ、試料冷却の液体窒素を充填したり、試料を持ってきたり、教員の話があちらこちらに飛ぶのに合わせて、臨機応変にサポート。

(上山研究室)2年生の学生に4年生が研究室開放をして研究紹介を行った。

2021/05/14

日時:令和3年5月8日
場所:11-118
内容:本日のラボツアーの構成は半導体研究室にて行う研究内容をエピ、プロセスに分けて説明した後に、実際に上山研究室にて行っている研究テーマについての簡単な説明を行った。その後、質疑の時間を設けて学部2年生たちからの疑問について回答した。

研究内容について説明しているときの様子

クリーンルームを見学しているときの様子

(今井研究室)2年生の学生に4年生・大学院生が研究室解放をして研究紹介を行った。

2021/05/14

派遣日時: 令和3年5月8日 (土) 9時~13時
実施場所: R2-249
実施内容: 学部2年生に対して研究室での活動の様子を説明した。ラボツアーに向けて作成したポスターを用いて光物性や研究対象である窒化物半導体、主な研究内容や研究成果について説明した。また、研究に使用している実験装置の見学および説明を行った。

ポスターを用いて説明している様子。

実験装置について説明している様子。

(榎本研究室)2年生の学生への大学院生による研究室紹介

2021/05/22

派遣日時:令和3年5月8日(土) 9時10分~12時20分
 【補講:令和3年5月11日(水)18時30分~18時50分】
実施場所:12号館1階 12-111研究室
実施内容:榎本研究室(コンポジット材料研究室)では,壁に掲示したポスターを使用して,プラスチックおよび複合材料の現状紹介,研究室の主要3分野である,バイオプラスチック系コンポジット,プラスチックトライボロジー,直接接合に関する研究概要について,実際の成形材料や成形品の実例に触れてもらいながら紹介した.MS-26プログラムによって雇用した修士1年生2名には,出欠確認と個々の研究概要紹介を担当してもらった.説明終了後は,当日紹介した内容に加えて,学生生活のことなど自由に質問して先輩が回答する形式でざっくばらんな質疑応答の時間とし,合計約20分のプログラムとした.なお,5月11日18時30分~18時50分で,1限を教職課程履修のため欠席した学生3名に対する補講も実施した.

図1: 壁に掲示された研究紹介ポスターを見ながら大学院生の説明を聴講する2年生諸君

図2: メモをとりながら興味深そうに聴講している2年生諸君(1)

図3: メモをとりながら興味深そうに聴講している2年生諸君(2)

(田中研究室)1年生学生に対しての最先端実感教育の実施

2021/06/21

【活動報告】
日時:6月19日
場所:R2-043
内容:アナログICの一種であるオペアンプを用いてカラオケ(ボーカルキャンセラー)
の回路を製作し、ボーカルが消える理由を考察する。

田中先生による、事前説明

回路の作製の補助

スピーカーと端末に回路を接続し、ボーカルが消えることを確認

液体窒素を用いた模擬実験・工作

2021/06/22

今回、材料機能工学科は、MS-26の「研究室開放セミナー」による、学部生の学びの動機付け教育に資する事業として、材料機能工学科1年生に実感教育を実施した。六田研究室においても割り振られた学生を対象に事業を実施した。事業の支援により研究室4名の4年生に準備と当日のTAの役務を担当して頂いた。
 実感教育の内容は、液体窒素を用いた低温世界のイントロダクションになるような体験型実験である。TA4名にはWeb上の情報を調査し、具体的な20の実験プログラムをまとめ上げてもらい、実験指導書(A4 2ページ)を作成頂いた。それから、実施に先んじて講義にて紹介するためのチラシもTAに作成して頂いた。実験前週には、4時間程度をかけ、事前に実験をしてもらい、安全に関する注意事項や思わぬ面白さの発見など、実験に役立つ情報を洗い出し、実際にためになる実験になるよう陰で仕立て上げてくれた。

2名1班構成で実験してもらった。少人数にしたのは、実感教育なので、必ず、窒素を触れれるようにとの配慮と、あとは「密」回避のため。デュワーから液体窒素を取り、机に戻って実験開始。この日、参加者にはステンレス製の保冷ボトルを持参してもらった。

プラスチック製のゴミ箱に液体窒素を入れる。意外と割れないし、窒素が溜まる。このゴミ箱に窒素を入れ、風船を入れたり、バナナを入れたり、荒っぽい実験を行いました。

膨らました風船を液体窒素に浸し、取り出しました。萎んだ状態で出て来て、見る影もなかった風船。その後、「クシャクシャクシャ」という音をたてながら膨らみ、15秒も経たぬうちに元の膨らんだ姿に戻った。

お約束のバナナで釘を打つ、の実験。平成生まれの彼らもYoutubeでそのことは知っているようでしたが、実際にやってみて、本当に釘を打てることに驚いていました。

(成塚研究室)1年生学生に対しての最先端実感教育の実施

2021/07/01

【活動報告】
日時:2021/06/01~2021/06/28
場所:材料実験室
内容:砂糖の結晶成長
 加熱した水に砂糖を溶かして作製した砂糖水の中に、種結晶となる氷砂糖を入れることで水温が下がるとともに溶液の過飽和度が大きくなるため、種結晶を成長させることで結晶成長の基礎となる実験を行った。砂糖の成長は1か月ほど続くため3週間に分け実験を行い、実験結果に対する考察を行った。最終日は、パワーポイントを用いて発表資料を作成し、各グループの実験結果を発表した。

作製した砂糖水の中に種結晶を入れるところ

自分たちのグループの実験結果をまとめ、パワーポイントで発表資料を作っているところ

実験結果をもとに、今まで行った内容を発表しているところ

(宮嶋・今井研究室)1年生学生に対しての最先端実感教育の実施

2021/07/06

【活動報告】
日時:令和3年6月10日
場所:R2-248
内容:今現在、通信技術や材料加工など、身近なところでも様々な技術が光に置き換わっています。私たちの研究室では、光の様々な性質を使って半導体材料の物性を研究しています。そこで、1年生に光に対して興味を持ってもらうきっかけとなるように、レーザー加工機を用いて、オリジナルコースターと、名前入り実験ノートの制作を行ってもらいました。光がどのように日常生活に関わっているのかを1年生に実感してもらうことと同時に、レーザーの知識や理解を深める手助けができたと考えています。

レーザーでコースターに加工をしている様子。

大学院生が学部1年生にレーザー加工機の操作を教えている様子。

1年生がパソコン操作をして、ノートに刻印する文字を設定している様子。

(宇佐美・榎本研究室)1年生学生に対しての最先端実感教育の実施

2021/07/26

【活動報告】
日時:7月10日(土)、7月17日(土)
場所:3-147
内容:ミニ四駆の作製及び改良、タイム測定、トーナメントによるレース、デザインコンテスト

写真1

写真1:

1年生学生がミニ四駆を作製・及び改造している写真
TAMIYA製のミニ四駆製作キットを1人1セットずつ配布し、まずは説明書通りに組み立てもらいました。また、組立後に一度コースにてタイム測定を実施しました。その後、学生には、より速いタイムを出せるようにはどうしたら良いのか、またミニ四駆のパーツの中でどの箇所をどう改造したらよいのかを各自で考えてもらい、学生たちはパーツを取り換えたり削ったりなど工夫を凝らしています。

写真2

写真2:タイム測定を行っている写真

説明書通りにミニ四駆を組立後、設営されたコースにてスタート地点から3周しスタート地点まで戻ってくるまでのタイム測定を行いました。その後、各自改造を施したミニ四駆で再度タイム測定を実施し、初期からどの程度タイムが縮まったかをホワイトボードに記録し、各自施した改造がどうタイムに影響を及ぼしたのかを学んでもらいました。

写真3

写真3:トーナメントによるレースを行っている写真
1週目実施時に行った改造に加え、2週目実施前までに各自さらに改造したミニ四駆を用いてトーナメントのレースを実施しました。レースの組み合わせは用意したくじを引いてもらい決定しました。レースでは、できるだけ多くの学生と対戦ができるように、通常のトーナメントのように勝利した側の優勝者を決定するだけでなく、トーナメント初戦で負けてしまった側の学生同士でも更にトーナメントを組み、こちらの優勝者も決定しました。また、トーナメントのレースは組み合わせを変えて全部で3回実施しました。

1年生学生に対しての最先端実感教育の実施(榎本研究室)

2021/08/09

日時:7月10日,17日
場所:3-147
内容:ミニ四駆の作製及び改良,タイム測定,トーナメントによるレース,デザインコンテスト
1日目: 一人一人にミニ四駆のキットを配布して,各自でミニ四駆の作製を行ってもらった.その後,無改造の状態でタイム計測をして基準タイムの測定を行った.基準タイムより速くするべく,パーツを入れ替えたり,車体を軽くするなどして改造を行い,どこを変えることで速くなるのかなどを学んでもらい,より速いタイムがでるように取り組んでもらった.
2日目:まず,1日目で学んだことを活かし,1週間各自で改造を行ってきてもらい,タイムを測定した.その後,1日目と同様に改造を行ってもらい,更なるタイム計測を行った.また,車体の外見をよくするために色を塗る,シールを貼る,パーツを変えるなどして各自でデザインしてもらった.デザインしたミニ四駆に対して,全員でデザインの良いものを投票で順位を決定した.昼休み明けからはくじ引きで決めたトーナメントに沿ってレースを行った.2週目以降のレースはその前のレースをもとに改造をしてもらい,レースを行ってもらった.

配布されたミニ四駆のキットから学生が各自でミニ四駆を作製したり,タイムを速くするために改良している場面1

配布されたミニ四駆のキットから学生が各自でミニ四駆を作製したり,タイムを速くするために改良している場面2

ミニ四駆でデザインコンテストをしている場面

キャリアアップセミナーの実施

2021/11/27

日時:令和3年11月27日
内容:本学科の550名以上の大学院修了生とのネットワークを活用したセミナーを行った。今年は28名の大学院修士卒の学生と3年生の学生が交流を行い、進路に関してグループワーク・講演を行った。学生のアンケートとして、ほぼ90%以上の学生が進路選択に参考になったことや50%以上の学生が大学院進学を検討しようとしていることから大いなる効果があったと考えられる。

キャリアアップセミナーをZoomで行った様子

キャリアアップセミナーのアンケート

学部3年生の進路希望の結果

  • 情報工学部誕生
  • 社会連携センターPLAT
  • MS-26 学びのコミュニティ