大学概要【2019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

現在の理工系の大学のシステムでは、3年生までは講義及び学生実験による社会に出るために必要な基礎的な素養を身に付けるための教育が中心となっている。その一方で、量子力学や材料力学、物性論、電気磁気学、熱・統計力学など基礎的な科目の重要性を学部生が理解しているとは言い難い状況となっている。今後、少子高齢化社会において最も重要なことは、基礎学問を能動的に学び、それを社会の発展につなげていけるような人材を養成していくことが重要であると考えられ、1年生や2年生のうちから学生がより能動的に学ぶための動機づけをすることは喫緊の課題となっている。
その一方で、本学科では半導体材料や機械材料、金属材料、生体材料、材料評価技術、電子材料、さらにはそれを用いた半導体光デバイスなど我が国はもちろんのこと、世界的に高い評価を受けている研究室が多数ある。本事業ではそのような背景を基に、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り組みを行う。これらの事業に大学院生を活用し学部学生と触れ合うことによって、学生の自ら学ぶ意欲を芽生えさせることを事業の取り組みとする。

ACTIVITY

研究室開放

2019/05/13

上山研究室の研究室開放セミナー

■日時:令和元年5月11日
■場所:11-118
■内容:
 今回のラボツアーの内容は、主に上山研究室の学会活動についてでした。「半導体研究室には予算が潤沢にあるため、学会参加の費用は負担してもらえること。」、「研究設備が整っていて、成功すれば「世界初」の研究テーマも扱っているため、学会発表のための成果を出しやすいこと。」、「学会発表を多く経験していくにあたって、プレゼンテーション能力や英語力、資料作成能力の大幅な向上が期待できること。」を詳しく説明しました。

MOCVD装置の外観を見せながら、簡単に基本的なLEDの構造や気相成長法の原理を説明しています。また、上山研究室の研究テーマの一つである「ナノワイヤ」の結晶成長に関しても、簡単に説明をしています。

クリーンルームの様子を覗かせながら、LEDを作るにあたって、プロセス班がクリーンルーム内でどのような格好で、どのような作業をしているのか簡単に説明しています。

事前に作成しておいたスライドを見せながら、学会発表の様子や多くの発表を通じて様々な能力の向上が見込めることを説明しています。

最後に設けていた質疑応答の時間の様子です。半導体研究室全体の雰囲気や、各研究室の特徴や、簡単に扱っている研究テーマの内容などを説明しています。

田中研究室の研究室開放セミナー

■日時:令和元年5月11日
■場所:K-002
■内容:
 田中研究室は電子顕微鏡室でTEMを見せながら、説明を行った。説明内容は田中先生の研究内容及び人柄、各研究内容、ゼミの内容、学部生の1日のスケジュール、他の研究室との違い、なぜこの研究室を選んだのかを説明した。その中で学部生6人は各研究テーマについて説明を行い、質疑応答を行なった。また、2年生には分かりやすいように噛み砕いて説明するように心がけ,専門用語については説明を加えた。さらに、課題である電子顕微鏡と光学顕微鏡の入射線や分解能や波長の違いを説明することでTEMについて理解を深めてもらうように心がけた。

内容としては、田中先生の紹介、ゼミの説明、透過電子顕微鏡の紹介、自分の研究内容の紹介、質問コーナーなどです。写真から分かるように2年生のみなさんは真面目な態度で話を聞いてくれて、メモをとる姿が印象に残っています。

この写真は正木君が2年生に自分の研究内容を説明している様子です。2年生にはまだ難しい研究内容が含まれているため、わからない点については質問してもらい,補足説明していました。

写真は柴田君が研究室の紹介をしている時の写真です。田中先生の研究テーマ、研究室に配属されてから今までの過ごし方や田中研究室の特徴を紹介していました。透過電子顕微鏡の有用性を下級生に伝えられたと思います。

この写真は田中研究室のゼミ長である辻君が透過電子顕微鏡(TEM)を用いて説明している様子です。材料の2年生はまだ実験を行っておらず、TEMについて全く知らなかったため、丁寧に使い方やTEMによって見られるものを説明していました。

岩谷研究室の研究室開放セミナー

■日時:令和元年5月11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、LEDを用いて実際に半導体に触れること、MOVPE装置の解説、XRDについての解説、課題の解説を『2年生でもわかるように』を心掛けて15分間で行った。おそらくわからないであろうMOVPE装置、XRD装置の説明にて2年生がペンを動かしていたので興味をもってくれた人もいるだろう。課題にどのように取り組んでくれるのか楽しみである。

明をしている写真。 2年生はせっせとメモを取っており、非常に良いと思った。

本研究室のラボツアーの概要と今から説明するMOVPEの装置の説MOVPE装置の説明中の写真。2年生は装置内に釘付けであった。『この装置の値段は?』と無茶な質問をこちらから投げかけたが、意外と正解に近い解答が出ることが多かった。

XRD装置を説明している写真。2年生にはそのうち実験でやることになると伝えると伝えたが、まだ何もわかっていない状態なので頭の片隅にでも入れておいてほしい、と伝えなおした。

青色LED(基板の状態)を実際に光らせている写真。これを見た後にMOCVD装置などの説明に移ることでイメージをしやすくする目論見で行った。 やはり実物があるとわかりやすそうであった。

宇佐美研究室の研究室開放セミナー

■日時:令和元年5月11日
■場所:3号館144
■内容:
研究室の主軸のテーマである「トライボロジー」と「表面改質」について紹介した。ポスターによるトライボロジーの簡単な説明を行い、研究内容に沿った表面改質手法を紹介した。
またトライボロジーをより身近に感じてもらうため、表面改質を行った金属表面と未加工の金属表面を用意し摩擦の違いを体験してもらい、研究の内容に具体的なイメージをもってもらうため、表面改質の手法を実際に実演し、その効果について説明した。他にも研究室の今も知ってもらう機会であるため、まだ論文発表をしていない最近の表面改質加工の結果を観察してもらった。

トライボロジーについてポスターを説明している様子。

机の上に置いてある左の装置がタイニングを行ったもので、右が未加工のもの、紐が括り付けてあり、引っ張ることで上の金属が回る。どちらが重いか回りがわるいかなどを体験してもらった。

タイニング処理について、ポスターの写真を用いて説明している。加工方法などが記載している。

表面改質手法であるショットピーニングによる軟質金属成膜の実演風景。風圧で軟質金属を飛ばして、母材に密着させる。

今井研究室の研究室開放セミナー

■日時:令和元年5月11日
■場所:K-249
■内容:
 今井研究室では、光を用いて半導体材料の物性を評価していること、そして2年生が受けている物性論や量子力学、電磁気学などの学問が関係していると伝えました。光を用いた物性評価を行っている為、光の特性について簡単に説明をしました。その内容は、光は幅広い波長域をもっているが、実際に我々がみることのできるのは720nm~420nm程度であること、光通信やサーモグラフィーでは、目に見ることのできない波長域の光が用いられていることです。また、光の偏光の性質について、レーザーポインターを偏光フィルターに通して、偏光フィルターを回転させることで、光が弱まったり強まったりする様子を確認し、レーザーは指向性の高い光であることを説明しました。最後に、現在利用されている、レーザー加工や、光通信などの技術を紹介し、実際にレーザーで切り絵を作ることで、光の技術を体感してもらいました。

これは光には幅広い種類の波長があり、波長ごとによって応用されている技術が違うことを2年生に説明している写真です。

この写真では、偏光についてレーザーポインターを用いて説明しています。レーザーポインターの位相と偏光フィルターの位相が同じ時、レーザー光の強度が弱まっているのを生徒に実感してもらっています。

これはフェムト秒からナノ秒の非常に短い時間で光を発して、その非常に短い時間でどのような現象が起こっているかを測定し、半導体などの物性を評価できるパルスレーザの説明をしている写真です。

レーザーを用いてA4の紙を切断し、切り絵を作っている写真です。

竹内研究室の研究室開放セミナー

■日時:令和元年5月11日
■場所:2-219
■内容:
 LEDと私たちが研究している半導体レーザの違いを、ポスターを用いて分かりやすく解説しました。また、半導体レーザを身近に感じてもらえるよう、応用先を一部紹介しました。そして、実験で作製した基板や半導体レーザの完成品を手に取って見てもらいました。その後、VCSELテスターを用いて、青色LEDおよび青色半導体レーザが発光している様子を実際に観察してもらい、顕微鏡を使ってLEDと半導体レーザの発光の仕方が異なることを教えました。
積極的に質問してくれる方や半導体に興味を持ってくれた方もいて、活気あふれるセミナーでした。また、研究内容以外に研究室の雰囲気などを話す時間もあり、とても和やかでした。

ポスターを使って、LEDと半導体レーザの違いや半導体レーザの応用先を竹内哲也先生が解説している様子です。

ポスターを使って、LEDと半導体レーザの違いや半導体レーザの応用先を竹内研究室の学生が解説している様子です。

VCSELテスターを用いて、青色LEDおよび青色半導体レーザが発光しているところを実際に見てもらいました。また、顕微鏡を用いて、それぞれ発光の仕方が異なることを解説しました。

実験で作製された基板とそれに電極等を施してできた青色半導体レーザを、2年生の方に手に取って見てもらいました。

宮嶋研究室の研究室開放セミナー

■日時:令和元年5月11日
■場所:K-250
■内容:
まず2年生に向けて宮嶋研究室の研究内容について説明した。どのようなことをやっているかを2年生でもわかるように簡単に話ながらも、興味をもってもらえるように研究室について話をした。そのあとは我々が研究をしている半導体レーザとはどのようなものか特徴について説明をし、またその応用例についても話をした。 デモンストレーションは、3つの内容を行った。一つ目は、作製した半導体レーザを実際に測定する装置について説明を加えながら見学してもらった。二つ目は、装飾用の外部に光が漏れるようになっている特殊な光ファイバーにレーザ光を通したものを見てもらい、三つ目はレーザ光を散乱させて天井に模様を写すプロジェクションマッピングのようなものを見てもらった。

この写真は宮嶋研究室の内容と2年生に向けての課題にていて説明しているときの写真である。指し棒を使いながらわかりやすいようになるべく簡潔に話をした。

この写真はレーザの光について調べる装置について説明しているものである。簡単にその原理について説明し、2年生でもわかってもらえるようにした。またプレステーションにも半導体のレーザが使われていることを見せていた。

2つ目のデモ。装飾用の光ファイバーに、赤、青、緑の異なる色の半導体レーザーを入射させている。

3つ目のデモ。レーザ光を散乱させて天井に転写させている。散乱させる板が回転するため、模様を万華鏡のように回転させることができる。

榎本研究室の研究室開放セミナー

■日時:令和元年5月11日
■場所:12-111
■内容:
パワーポイントおよびポスターを用いて、榎本研究室における研究活動について、その内容や位置づけを学部生の授業との関連付けながら説明を行った。さらに、研究室に所属する学生の研究への取り組み方などについて説明を行った。
また、学部2年生のこれからの生活や研究室に所属している学生の生活について、進学と就職についてなど、研究についてのみではなく学生生活における様々な疑問について、自身の経験をもとに質疑応答や談話を行った。

パワーポイントを用いた説明を行っている様子1

パワーポイントを用いた説明を行っている様子2

パワーポイントを用いた説明を行っている様子3

パワーポイントを用いた説明を行っている様子4

成塚研究室の研究室開放セミナー

■日時:令和元年5月11日
■場所:14号館3階
■内容:
14号館3階にて、成塚研究室の研究室開放セミナーを行った。我々の研究室が研究しているグラフェンついて理解を深めてもらうことを目的とし、研究内容や装置についての説明をした。グラフェンについて知っている生徒はほとんどいなかったためグラフェンの起源や特性、応用例などポスターを用いて説明し、興味を持ってもらった。また、ポスターでの説明の他にCVD装置、AFM装置を見せ、装置の説明とともに研究環境について知ってもらった。

服部研究室の研究室開放セミナー

■日時:令和元年5月11日
■場所:K-353
■内容:
まず初めに、生体材料がどういったものであるかを、人骨の模型や実際の人工股関節を説明しました。生体材料の歴史的な観点から話を進めていき、その時代に主流とされていた人工股関節を見せながら行いました。今後医療分野で主流になっていくで、あろう材料の問題点や、どういった場面でその材料が用いることができるかなどの話をしました。
また、研究室で行っている研究の内容について話し、実際に人工股関節を移植した患者のCT画像や、動物実験の映像を見てもらいました。

ポリ乳酸でできた試験片を手に取っている。

0.1 mmの金属を埋め込んだウサギの骨のスライスしたものを透かして見ている。

説明を聞いているときの様子。

動物実験の際の動画を見ているときの様子。中には血が苦手なのか、手術の映像から目を背けている学生もいた。

六田研究室の研究室開放セミナー

■日時:令和元年5月11日
■場所:K-251
■内容:
今回のラボツアーでは、主に真空の一般的な知識と実際に利用されているもの、六田研究室で行われている研究について説明し、真空利用とモノづくりの例として材料機能工学実験Ⅲで行われるガラス板上へのアルミの真空蒸着を行い、蒸着後のガラス板の観察を行ってもらうことで、モノづくりの際の真空の大切さについて説明し、その際に入射頻度の説明を行い、説明に気体方程式などの既に学習した内容を用いることで、簡単に真空内の気体数減少のメリットを説明した。

六田先生が電子源材料について説明している様子

Alの真空蒸着の観察の様子

古澤君が真空について説明している様子

真空蒸着を行った板の観察の様子

研究室開放セミナー(2年生対象)のチェック

2019/05/14

5月11日に実施した研究室開放セミナーの実施内容に関して、参加した学生にアンケートを取りその結果を確認することにより、本取り組みに対するPDCAのCheckを行った。結果として参加した77名の学生のうち多くの学生が高い満足度を持っていることが確認された。一方で、実施方法に関しては、改善の余地があることが確認され、来年度以降に改善が必要であることが確認された。その他、学生の自由意見として以下のような意見があった。
これからの進路が決まった。
研究室を見るいい機会になった。
気になった研究室はまた行ってみたい。
大学院に進学したいと思った。
研究室ごとの個性を見れてよかった。
研究者に興味を持てた。
先輩のアドバイスが聞けたことがよかった。
研究室ごとに情報量のばらつきを感じた。
研究内容が具体的にイメージできるようになった。
将来のことを考えつつ授業に臨みたい。
研究内容以外の違いも分かった。
研究室の雰囲気がわかった。
研究室の配属を考える機会になった。
先輩方が優しく、楽しかった。
自主的に研究室に伺いづらいので、いい機会になった。

研究室開放セミナーの結果をプレゼンテーションした

2019/07/25

 5月に行った研究室セミナーの結果を基に他の学生に対してプレゼンするプレゼン実習を実施した。11グループに分かれて、2回のプレゼンを全員行い、自分が学んだことを他の学生および教員にプレゼンした。特に優れた発表をした学生を教員が選出し、学科長表彰を行い、学科全員の前で発表を行いディスカッションを行った。

プレゼン実習の優秀な発表をした学生の表彰後の記念写真

記念講演の様子

大学院進学に向けたキャリアアップセミナー

2019/10/30

 本学科の大学院進学率は、本年50%を超え、これまでの修了生も500名を超えています。本セミナーではその修了生をお呼びして講演会を行いました。Panasonic、旭化成、日本ガイシに行っている先輩が大学院での活動内容や今の仕事の関連に関して学部3年生を中心に講演を行ってもらいました。多くの学生が強い刺激を受けたようです。

セミナーの様子

講演の様子

会場の様子

大学院進学に向けたキャリアアップセミナーのグループワーク

2019/10/30

 本学科の大学院進学率は、本年50%を超え、これまでの修了生も500名を超えています。その関係を活用して、34名の大学院生を招聘し数名でのグループワークを行い、各自の進路に関する考えを纏めてもらいました。グループワークでは特に大学院進学のメリットや会社で必要な素養などを議論してもらいました。また、同窓会の材料会の協力でランチミーティングや懇親会も開催し多くの卒業生と在学生の縦のつながりの構築を進めました。

グループワークの様子①

グループワークの様子②

ランチミーティングの様子

懇親会の様子

ノースカロライナ州立大学のDr. Klumpによる英語の最先端な研究内容のセミナーを実施

2019/10/31

 ノースカロライナ州立大学のDr. Klumpが学術会議に参加するために来日したのにあわせて、本学の理工学部の学生に向けてセミナーを行った。タイトルは「Passivation and Compensation of Mg-doping in GaN and AlGaN」であり、窒化物半導体のMgドーピングに関する内容であり、化学的な結合に関する講演を行った。参加したのは、教員3名、学部生15名、大学院生20名ほどであり、名城大学に来ている博士研究員や企業研究者も参加し大いに盛り上がった。学生にとっては、アメリカの大学の素晴らしい環境に関しても興味を持ったようで、このあとラボツアーやディスカッションなどにも学生が参加し、大いに国際ネットワークの構築ができたと思われる。学生にとってのモチベーション向上に大いに貢献できたと思われる。

セミナーの様子①

セミナーの様子②

セミナーの様子③

セミナーの様子④

大学院生と連携して学部の学生に対する研究紹介の実施

2019/12/24

 本学科では、大学院修士課程の進学率が50%を超えており、これを持続的にさらに増やしていくことを目標に取り組みを進めている。本取り組みでは大学院・修士課程1年生の中間発表を実施し、それによって学部学生が大学院の研究・教育に対して興味を持ってもらうような取り組みを行った。本年は16名の大学院生が発表を行い、90名程度の学部生(3年生50名、4年生40名)が参加し積極的に議論を行った。日時は12月12日(木)の4限目・5限目で、4限目にH204でショートプレゼンテーションを行った後にレセプションホールでポスタープレゼンテーションを行った。また、本学科の同窓会の材料会からサポートがあり、軽食等をつまみながら積極的な議論が行われた。今後学科のWGで継続的に実施するかを議論した後にPDCAを回しながら改善を進めていく予定である。

H204講義室でM1が3分の持ち時間で研究内容のショートプレゼンテーションを行った。

自分のデータを見ながら学部生に紹介している様子

後輩学生に対して説明している様子

学生同士でフランクに議論している様子

米国・ノースカロライナ州立大に留学している研究者を招聘してセミナーを行った。

2019/12/24

 本学科では、大学院修士課程の進学率が50%を超えており、これを持続的にさらに増やしていくことを目標に取り組みを進めている。今後さらなる持続的な発展を考えると、学生が海外の大学院に留学することも視野に入れながら「学びをたのしむ」という姿勢を構築することが重要だと考えられる。本取り組みでは、日本の大学の大学院修士課程を卒業後、アメリカのノースカロライナ州立大学(工学系の世界ランキングは10番くらいの大学で、米国東海岸では指折りの大学)の博士課程に進学し学位を修得した鷲山瞬博士(昨年度学位取得済み)を招聘し、アメリカの大学院の特長、また日本人の学力を持っているのであれば世界のトップレベルの大学院でも能力の発揮が可能であることなどの説明があり、学部学生の視野を広げるような取り組みを行った。トータルで40名程度の学生が参加した。

セミナーの様子

セミナーの様子

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