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体験学習(NiASセミナー) 島原高等学校の皆さんが来校(8月2日)

2022年08月04日

島原高等学校体験学習(NiASセミナー)

目 的

理数科生徒の科学に対する興味・関心を高め、科学的なものの 見方・考え方を体得する

日程

  • 令和4年8月2日(火) 10:00 ~ 15:30
  • 島原高等学校 1年生理数科23名
  1. 開講式  10:00 ~ 10:15
    場所:3号館4階 大会議室
    挨拶、大学紹介(DVD)等

  2. 体験学習  10:30 ~ 12:00
    ① 『振動や音って見えるの?~音速を測ってみよう/音で測ってみよう~』
    機械工学コース  本田 巌 先生(1号館3階 131講義室)

    ② 『植物油からバイオマス燃料(BDF)を作ってみる』
    生命環境工学コース  中道 隆広 先生(18号館1階 生命環境実験室)

  3. 昼食、休憩  12:00 ~ 12:45

  4. 体験学習  13:00 ~ 15:00
    ③ 『船舶海洋試験水槽(雲の上水槽)で実験してみよう~燃料消費量の少ない船、どんな形がいいのかな?~』
    船舶工学コース  石川 暁 先生(船舶海洋試験水槽(雲の上水槽))

    ④ 『NiAS大学ロボコン!?~NHK学生ロボコンの操縦体験~』
    知能情報コース  佐藤 雅紀 先生(格技場)

  5. 閉講式  15:15 ~ 15:30
    場所:3号館4階 大会議室

体験学習の様子

振動や音って見えるの?
~音速を測ってみよう/音で測ってみよう~

《学生の感想》

私は、中学生の頃、ブラスバンド部に入っていて、クラリネットをやっていました。リコーダーと形が似ているので、音を出したらクラリネットも平行に矢印が向くと思った。振動や音が見えても何もできるこことはないと思っていたけど、機械構造物が、どのように変形するか、どこから音が出ているか、音響エネルギーなどがどこからきているかなど、多くのことが分かることを知った。実際、ペットボトルに粒子を入れ、中に圧力をかけると、共鳴し、共鳴周波数が目に見えることができ、あやふやだったものが、理解できた。モータの音なども、外から聞いた時と違っていて、壊れていないかの判断になる。音や振動は機械にとって大切なんだと感じた。

私は、毎日音楽を聞いたり、友達と会話したりしています。身近にある音を、物理学などの視点から見ることは、とても面白いことだと思いました。今まで私は、音とは空気の波であると考えていました。しかし今回の授業で、音の圧力が関係していることを知りました。私が特に興味を持ったことは、音などを目で見てみようとしてきた技術についてです。発泡スチロールなどを使って、振動する所、しない所を見たり、レーザーを使って振動を見たりしていて、目に見えないことを見ることは、とても面白いと思いました。私は部活でバイオリンをしています。バイオリンの振動が目に見えている画像はとても印象に残りました。今回の体験は、とても良い経験になったと思います。

僕は、波や起こっている現象を数式化してくれたので、とても面白かったです。物理の波動は、自分であまり学んだことがなかったので、分からなかったけど、これから学びたいという意欲が高まりました。また、数学などで、微分は少しかじったことがあるので、理解できてよかったです。実験では、波を可視化して観察して見れたり、パイプを用いて音速を計測できてよかったです。まだまだ自分が知らないことはたくさんあるため、これから様々なことを学びたいという点において、刺激になりました。

植物油からバイオマス燃料(BDF)を作ってみる

《学生の感想》

植物油からBDFを実際に作ってみて、想像よりも簡単に作れたことに驚きました。混ぜていると、動粘度が小さくなったり、分離したり、色が変化したりと、いろんな変化があって、面白かったです。学習前は、バイオマス燃料について良く知らなかったけど、今回の学習を通して、カーボンニュートラルの仕組みが分かりました。軽油の代わりにBDFが利用されて、資源が循環し、環境が良くなってほしいと思いました。今回の学習で、自分が一番驚いたことは、植物を使って車を動かすことは、新しい発明ではなく、むしろ最初に戻っていたということです。自分たちのために、貴重な時間を作ってくださり、ありがとうございました。

今日はお忙しい中、私たちのために貴重な時間をいただき、ありがとうございました。私は、生物や植物などに興味があり、この「植物油からバイオマス燃料(BDF)を作ってみる」の講座を選びました。実際に自分の手で実験を行うことで、元のナタネ油の色から濃いオレンジ色に変わり、赤っぽい色の沈殿ができる様子を自分の目で見ることができ、感動しました。また、先生の教え方も分かりやすくて、楽しい時間を過ごすことができました。新しい知識も身につけることができました。とても充実した90分をありがとうございました。私も今、破棄される予定だった野菜を再利用して、環境にやさしいシャンプーバーを作っているので、研究を頑張ります。今日は、本当にありがとうございました。

植物油からバイオマス燃料(BDF)を作ってみよう!の講座を受けて、植物油(菜種油)を使って作る時、バイオマス燃料に変化する油が、オレンジ色に変化して、沈殿することが分かりました。また、そのオレンジ色の液体が、水に溶ける水溶性を持っていることから、油とは違う性質の液体だということが分かりました。また、油の、引火点や動粘度などの情報を知ることもでき、さらには、このバイオマス燃料は別名SAFともいい、このSAFは、車の他に、航空機の燃料にも、近い将来、使用を考えられているということを知り、この研究はすごいものなのだと思いました。私は今、生物のメダカの減少理由と遺伝子破壊についての研究を進めています。この度は、貴重な体験をさせていただき、ありがとうございました。

船舶海洋試験水槽(雲の上水槽)で実験してみよう
~燃料消費量の少ない船、どんな形がいいのかな?~

《学生の感想》

セミナーの初めに、船舶工学コース担当の石川暁先生から船の船首バルブの種類や、燃料消費量をどういう形状によって消費するかなどの講座を受けた後、グループ分けをして、自分たちで船首の形を考え、工作し、水槽で船の本体にくっつけて、抵抗や波の形を測定する実験をした。工作の中では、構図を実際に考えて作るという物を作る大変さを知るとともに、自分たちが旅行で乗る船には数えることができないくらいの沢山の人たちの苦労のたまもので、自分たちは今、自由に便利に生きることができるという感謝の気持ちを持った。また、実験では、実際に自分たちが作った工作物を水上で走らせ、抵抗などを測定するという、めったのできない体験をさせていただくことができた。今回の長崎総合科学大学での実習を通じて、理数に対する気持ちを高めることができました。今日は本当にありがとうございました。

実際に私も家族に会いに行くため、船を利用することが良くあります。船によって、船首形状が違うことを知りました。さらにバルブというものを装着すると、波が小さく馬力が13%減少したことが分かり、私たちも良い船を目指して、自分たちで船首形状を作りました。まず発泡スチロールを初めて見る機械で削りました。しかもそれを実際に自分たちで動かすことができて、とても嬉しかったです。机上で勉強するだけではなく、実際に本物に触れることができるのは、とても素晴らしいことだなと思い、私もこういう体験をできる大学に進学したいと強く感じました。また、船は、トラックと比べてCO2の排出量が1/6になるなど、環境にも配慮していることを学びました。今日は一日、貴重な体験をすることができました。ありがとうございました。

今回の体験を通して得ることのできたものは二つありました。一つ目は、船の先端にも数々の工夫がなされているということを知ることができたということです。幼い頃から何回も船(フェリーなど)に乗っていましたが、先端はどれも変わらないものなのだろうと考えていました。さらに、先輩方から、船の先端は、その船の使用方法によって変わっており、斜め下に緩やかなカーブをしているものは、波に弱く、抵抗が低いため、フェリーなどに取り入れられている。下にコブのようなものがあるものは波に強く、抵抗が大きいため、自衛隊の船などに取り付けられているという情報を得られました。二つ目は、少しの先端の形の変化でも、大きく抵抗の大きさは変化するということです。1班と2班の船は形もほとんど同じだったのに、抵抗の値が大きく違っていたので、とても驚きました。今日は貴重な経験をさせていただき、ありがとうございました。

NiAS大学ロボコン!?
~NHK学生ロボコンの操縦体験~

《学生の感想》

僕は今まで一度も実際にロボットを見たり、触ったりしたことが無かったが、この体験学習を通して、今までにない発見を多くした。自分のロボットのイメージは人形で、パッと見た感じ、簡単な作り方になっているイメージだったが、先生や先輩方の話を聞いて、イメージが180度変わった。僕が特に先輩に聞いて良かったと思うことは、「ここになるまでに何回失敗したか」だ。先輩方は、何回も失敗したそうだが、そこからみんなで原因を考え、改善してきたという。僕もこの先、何回失敗するか分からないが、先輩のように、1個1個考え、改善していこうと思った。今回の体験は、想像していたより、ずっと楽しく、とても勉強になる体験だった。この経験を大切にし、これからの学校生活を頑張っていきたい。

私は以前から、知能情報というものに興味があり、私たちが普段使用しているアプリケーションはどのように開発されているのかや、AIが発展することで、ロボットができることはどうなるかについて、関心を持っていた。講義の前半では、ロボットとは何かや、コンピュータとは何かについて、ATLASの動画やロボット生産の主要国等についてを、見たり聞いたりして学ぶことができた。今、日本で取り入れられている「協働ロボット」が人間の生産活動に貢献していることが分かった。次に後半の体験学習では、実際に作られたロボットが動くところを見たり、自分自身で動かしたりして、遠隔操作で動かすロボットがあって興味深かった。また、特に気になったのは、コントローラーで動かせるタイヤの向きと回り方で、左右に動かすときは、タイヤの回る向きが左右で前後異なる向きで回っていることに気づき、大学生に仕組みを尋ね、理解できてよかった。今日は、私たちのために、体験学習を実施していただき、ありがとうございました。

今日は、僕たちのために体験学習を開いていただき、本当にありがとうございました。ロボコンの操縦体験では、学生さん一人一人が丁寧に質問に答えてくれて、とても分かりやすく、楽しかったです。特に、物を運ぶロボットのタイヤの話が印象に残りました。また、最初の先生の講座も興味深い話が多く楽しかったです。僕は元々ロボットが好きでしたが、今回の体験学習を受けて、より興味が湧きました。電気配列などの仕組みについても学んでみたいと思いました。学生さんたちの生の言葉を聞き、実際に自分でロボットを操縦するなんていう貴重な体験は、めったのできるものではなく、とてもいい経験となりました。自分の進路の幅が広がりました。今回の体験学習で得た経験を課題研究などで生かしていきたいと思います。今日は本当にありがとうございました。

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長崎総合科学大学 総合情報学部総合情報学科