木村尚研究室<北海道科学大>のブログ

北海道科学大学(2014年4月に北海道工業大学から改名)の工学部・電気電子工学科および北方地域社会研究所(RINC)の木村(尚)研究室のブログです。

札幌市青少年科学館で「科学"大"実験ブース」を開催しました

2017年7月9日(日),札幌市青少年科学館 特別展示室において,北海道科学大学による「科学“大”実験ブース」を開催しました。

このイベントは、文部科学省の「地(知)の拠点大学による地方創生事業(COC+)」の一環として,札幌市青少年科学館との共催で初めて企画したものです。

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今回は工作・実験・トレーニングの3つのテーマごとに体験ブースを設け,科学とものづくりの面白さを伝えました。

【実施テーマ】
・工作ブース 「フリフリ発電器を作ろう!」
       講師:電気電子工学科 木村 尚仁
 
・実験ブース 「ダンボール空気砲&マグデブルグの半球」
       講師:機械工学科 平元 理峰先生
 
・トレーニングブース 「バランスの科学&綱引きの科学」
       講師:理学療法学科 春名 弘一先生 & 細谷 志帆先生

私は工作ブースにて,電気電子工学科4年の佐藤君,古本君,2年の河又君,髙嶋君,1年の盛さん,都市環境学科3年の山口さんとともに,当研究室の定番テーマであるビー玉を振ると発電してLEDが光る「フリフリ発電器」作りを実施。LEDの科学解説,圧電素子による音のデモ実験を交えながら,工作を行いました。

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このフリフリ発電器づくりでは,電気のプロが実際に使用する圧着ペンチとスリーブを使うのが,ウチの特徴です。この工作を1回30分で計5回実施。毎回ほぼ満員の約16組の子供たちと保護者の方が参加してくださりました。
皆んな,やや苦労しながらも全員が見事完成! 楽しそうにキラキラ振ってくれていました。

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参加してくださった皆さん,アシスタントを務めてくれた学生諸君,応援に駆けつけて頂いた小島先生,どうもありがとうございました。 <(_ _)> 

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なお当日の様子については,本学サイトのNEWS TOPICSの記事も是非ご覧ください。

→ 札幌市青少年科学館で「科学"大"実験ブース」を開催しました

また,7月9日(日)放送のANNニュース(HTB),7月10日(月)放送のどさんこワイド朝(STV),7月10日(月)発行の北海道新聞で紹介されてた……そうです。残念,STVのは見逃してしまった。(^_^;)

 

 

網走まなびすと講座『子どもに自慢したい大人のための科学モノづくり講座』開催

今年も網走市教育委員会に呼んで頂き,2017年5月21日(日),網走市のオホーツク・文化交流施設「エコーセンター2000」にて,網走まなびすと講座『子どもに自慢したい大人のための科学モノづくり講座』を開催しました。

今回も開催にあたっては,北海道科学大学雪嶺会(同窓会)網走支部からのご協力を頂きました。ありがとうございました。

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「網走まなびすと講座」は,大人が楽しみながら理科・科学を学び,その成果を子どもへと伝えることのできる実験・モノづくり講座を開催し,「大人の学び」の機会を創出しようというものです。この講座の担当は昨年の3月20日に引き続き2回目。当研究室が所属する工学部・電気電子工学科および北方地域社会研究所での研究・実践活動の一環としての取り組みです。今回は当ゼミ4年生2名(佐藤君,澤田君)と学科2年生2名(河又君,高嶋君),計4名の学生に協力してもらいました。また当日は雪嶺会網走支部の山本支部長にもお手伝いをして頂きました。

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前回と同様,網走で子供向けの理科教室などの活動を行っている方々,またお子さんやお孫さんに教えたいという方々,そして今回は地元高校のボランティア部の生徒さん7名も参加,計20名(内,見学1名)の市民の皆様にお越し頂きました。

 

 今回の講座では,当研究室の定番テーマとなりつつある「LEDミニランプ」と,新たな「電磁石電車」を作ります。

前日の5/20(土)には学生らと網走に入り,当日5/21(日)の朝,8:30頃から会場会場設営,準備作業を行い,10:00には予定通り講座を開始。挨拶,趣旨説明などから入り,まずは時間がかかるLEDとレジンを型に入れて,紫外線ランプで硬化させる作業を先に行いました。硬化を待っている時間を使って,人類が明かりを求めてきた歴史,太陽や火,電球,蛍光灯が光を出す原理,LED,光の3原色,ヒトの視覚細胞など光の科学について,クリッカーを使ったクイズを交えながら解説していきました。また,今回の講座の趣旨に沿って,材料の入手方法等についても紹介を行ないました。

 

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それに続いていよいよ作製作業開始。ラジペンやニッパを使いながら,ミニブレッドボードや抵抗でLEDランプの土台を作ります。それに,レジンが硬化してでき上がったLEDランプの部分と電池ボックスを繋ぎ,ランプはできあがり。自分の手で作製したランプが7色にきれいに光り,皆さんからの喜びの声が上がりました。開始から1時間45分程度で全員完成です。

 

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次いで公開講座として今回始めてテーマに取り入れた,「電磁石電車」作りに取り組みました。これは銅線を巻いて作ったコイルの中に,前後に磁石を付けた単5電池を入れるという実にシンプルなもの。電池によってコイルに流れる電流が磁界を作り,それと磁石との間に力が生じます。その力は磁石の前方と後方で差ができるので,それによってスルスル進むことになります。

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なおこのテーマについては次の「多面体クラブ」のブログ記事を参考に致しました。感謝申し上げます。

goo.gl

 

ただし本当に滑らかに動くためには,ひたすらコイルを隙間なくきれいに巻いていかなくてはなりません。この工作は,地道な作業を根気よく丁寧に実行することが,直ぐに結果として実感できるようになっており,なかなか味わい深い内容になりました。

 


網走まなびすと講座(2017/05/21)コイル巻き作業

 


網走まなびすと講座(2017/05/21)電磁石電車


残念ながら全ての皆さんが上手く動くとは行きませんでしたが,12:20頃には一通り全員作り終わることができました。
後片付けを行い,最後に記念撮影を行なって,12:30頃に無事終了となりました。

 

参加者の皆さんからのアンケートの集計結果は下記の通りです。今回の講座でも,参加の皆様に満足して頂けたかと受け止めています。また協力してくれた学生たちも素晴らしい働きをしてくれました。
一方,問題点や改善点のご指摘を頂き,私としても大いに参考になりました。特に今回の新テーマについては,材料の用意や作製方法,手順説明などについて,もっと良くしていけるはずです。改めて講座の内容をブラッシュアップし,各地で同様の講座を是非開催していきたいと考えております。

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第2回 地域社会創生フォーラム 『ICTで繋がる大学と地域』 を開催しました。

2017年3月15日(水),北海道科学大学および地域社会創生研究所の主催,北海道教育委員会からの後援による第2回 地域社会創生フォーラム「ICTで繋がる大学と地域」を,本学キャンパスにて開催。大学・高専・教育・研究機関の教職員,学校教員,自治体職員,一般市民の皆様など,多数の方々にご参加頂き,無事盛会の内に終了しました。ご参加頂いた皆様,誠にありがとうございました。
また当日の実施にあたって協力を頂いた研究教育推進課地域連携係の諸氏,そして人間社会学科,電気電子工学科の学生諸君にも感謝致します。

  

昨年度は地域社会創生研究所開設記念として,2016/02/26(金)に第1回の地域社会創生フォーラム「大学と地域の新しい関係を考える」を開催しましたが,今回はその第二弾。研究所の取り組みを広く知ってもらうとともに,地域における大学の役割や連携のあり方,特に当研究所が中心として利用を進めている遠隔会議システムを活用した,教育,学び,人材育成,科学啓発についての連携推進について,参加者の皆様と議論し理解を深めることを目的に開催致しました。なおこのフォーラムは文部科学省「地(知)の拠点大学による地方創生推進事業(COC+事業)」で,室蘭工業大学を代表として本学も参加している『「ものづくり・人材」が拓く「まち・ひと・しごとづくり」』の一環として実施されたものです。

 

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フォーラムは研究所員である坂井先生(人間社会学科)の司会・進行で開会,そして苫米地学長からのご挨拶です。

次いで私(木村(尚))が,研究所長として研究所概要と研究活動について紹介を行いました。またこの機会に,当研究所はこの4月,新年度から名称が 北方地域社会研究所 に変わることもお知らせいたしました。略称は「北地研」。また,英語名は "Research Institute of Northern Regional Community" で,英語略称は RINC。「リンク」とお読みください。

 

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そして基調講演では,国際基督教大学の岡野 健先生(国際基督教大学 大学院理学専攻主任 自然科学デパートメント 教授)に「リベラルアーツの中の科学教育 ~ ICTを利用した試み ~」というテーマでお話し頂きました。
この基調講演では,岡野先生が取り組まれている科学教育のベースとなる,本来のご専門である半導体バイス開発の話から始まり,遠隔会議システム(UCS = Unified Communication System)を活用した東京都内の小学校との交流授業の実践例などのご紹介,そして遠隔教育の可能性についてお話しいただきました。
内容の面白さはもちろんのこと,岡野先生のユーモア溢れるざっくばらんで明快な語り口,そして日本の教育に対する深く力強いメッセージに,参加者一同,講演に聞き入っていました。

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またさらに講演の中で,実際に小学校と実施されている遠隔授業のデモンストレーションとして,国際基督教大学の実験室とリアルタイムで接続。岡野先生の研究室のスタッフ,院生の方々に協力をして頂きながら,蚊の目,シャープペンシルの芯などの電子顕微鏡での映像を参加者の皆さんと一緒に観察しました。

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基調講演の後,休憩を挟んで後半はパネルディスカッション。副所長の梶谷教授(人間社会学科)が司会を務め,岡野先生も交え次の5名をパネラーとして議論を行いました。今回は公開講座の中で,5名中3名もがTV会議システム(UCS)を介しての遠隔参加という,本学としても初めての挑戦でした。


 岡野 健氏 (国際基督教大学 教授)
 成澤好貴氏 (北海道猿払村 企画政策課)   ※TV会議参加
 水井雅史氏 (東京都荒川区第九中学校 校長) ※TV会議参加
 西中克之氏 (東京都墨田区隅田小学校 教諭) ※TV会議参加
 木村尚仁  (北海道科学大学 教授) 

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まずは水井先生,西中先生,成澤さんそれぞれから,遠隔会議システムを活用した取り組みについて紹介を頂きました。その内容と基調講演で伺ったことをベースに,遠隔システムを利用しての教育・学びの推進,地域連携の課題と可能性について議論を行いました。質疑応答の時間には,フロアの参加者の方々からも活発に質問,コメントを頂き,大変実りのあるディスカッションができたのではないかと受け止めています。

 

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フォーラムの後は場所をHITプラザに移し谷口先生の司会により,岡野先生を交えてご参加の皆様と情報交換会を実施。会場のあちこちで,早速の打ち合わせや熱い議論が繰り広げられ,盛会の内に乾杯でお開きとなりました。

 

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最後に,参加者の皆様からのアンケートの集計結果をご紹介します。感想を拝見すると大変良好な評価を頂けたようで,今回の開催による成果は挙げられたかと受け止めております。

これもご参加頂いた皆様のお陰です。基調講演を頂き,またパネルディスカッションにご参加頂いた岡野先生,またパネルディスカッションに遠隔システムを介してご参加頂いた水井校長先生,西中先生,成澤様,また当日会場に足をお運び頂きました皆様,どうもありがとうございました。改めて心より御礼申し上げます。

 

なおこのフォーラムについては,本学WebサイトのNEWS TOPICSでも当日の開催の様子が紹介されております。
→ 地域社会創生研究所(RiCom)の公開講座を開催しました|北海道科学大学

また2017/03/23の日刊工業新聞の25面で,私が研究所紹介やパネルディスカッションでお話したことからピックアップした内容をご紹介頂きました。この記事は電子版にも掲載されており,無料登録でご覧頂くことが可能です。
→ 経営ひと言/北海道科学大学・木村尚仁教授「広い道内つなぐ」 | 人物 ニュース | 日刊工業新聞 電子版

合わせてお読み頂けると幸いです。

 

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猿払村と遠隔システムで結び,科学工作教室を実施しました

2017年1月10日(火),本学・北海道科学大学と連携協定を結んでいる猿払村の主催による,子ども向け科学工作講座を実施しました。

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今回のこの講座では猿払村の小学生に参加してもらい,いまや当研究室の定番ネタとなっている「くるくる踊るリモコンカー」を工作しました。ただしこれまでと大きく違うのは,それを遠隔で指導しながら作ったこと。
本学が昨年度導入し,地域社会創生研究所として活用を推進している遠隔会議システム UCS(リコー製,P3500)を使って,子供たちが工作を行う猿払村役場の会議室と,本学・電気電子工学科のデジタル実験室の「新・まねびシステム」をインターネット経由で接続。お互いの様子をリアルタイムで見ながら,会話しながら,工作を行いました。

遠隔システムを使ったモノづくり講座は,2016年8月9日(火)開催の小学生対象のワークショップ「フリフリ発電器を作ろう!」でも実施しました。でもこれはあくまで,本学学内で試行的に行なったもの。実際に遠隔地で本格的に実施するのは,今回が初めてです。

 

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猿払側では,小学生の子供たち約15人が参加。また役場の皆さんや先生方がサポート役として加わって下さいました。
一方,本学実験室側には,私(木村尚)の他,地域社会創生研究所の梶谷教授(人間社会学科),碇山教授(人間社会学科),事務局地域連携係の方々が参加。そして人間社会学科の学生さん達も,梶谷先生の授業「文化政策論」の一環として出席です。また「かがくガオー」くんもぬいぐるみ体で見学。(笑)

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なお実施に先立ち,部品のハンダ付けやケーブルをあらかじめ切る作業を,ウチの3年のゼミ生諸君に手伝ってもらい,部品,工具等一式を猿払に送りました。ごめん,ゼミ生の皆んなの作業の様子を撮るのを忘れました。(^_^;)

予定通り,13:30頃には子供たちが会場に集合。挨拶や大学の簡単な紹介を行って,早速工作を開始。今回は低学年の子供たちも多いので,ひとつひとつの手順に充分な時間を掛け,皆で足並みを揃えながら製作を進めます。
やや想定の時間をオーバーしてしまいましたが,ゼミ生達が事前準備をしっかり行なってくれたこともあってか,1時間50分ほどで全員が見事完成
画面の向こうから歓声が聞こえてきました。皆,大変喜んで帰ってくれたようです。

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今回の講座を実施した結果,いくつかの反省点も見つかりましたが,それも含めて遠隔システムを活用した取り組みを進める上で,大事な一歩となりました。
この経験をベースに,今後も広い広い北海道の各地を結びつけ,地域性を活かしながら科学啓発,人材育成をさらに進めていきます。


【追記】(2017/01/13)
猿払村のfacebookページで,この講座のことを紹介してくださっております。
こちらも是非ご覧ください。
完成したリモコンカーを操作する子供たちの動画もアップされています。



www.facebook.com

2016年度リフレッシュ理科教室 <北科大会場>を開催しました

2016年12月23日(金・祝),北海道科学大学において「リフレッシュ理科教室 <北科大会場>」(主催:(公社)応用物理学会,後援:札幌市教育委員会,電気学会北海道支部,電子情報通信学会北海道支部)を開催しました。
本学を会場とする「リフレッシュ理科教室」は,電気系モノづくりの楽しさを知ってもらい,未来の研究者・技術者をめざす子供達を増やしたいという思いで続けてきました。まだ北海道工業大学の頃だった 2007年に第1回を開催,今のようなモノづくり講座の形としては2008年にスタート,今年で9年目,計8回を実施してきました。

(参考) 2015年度リフレッシュ理科教室<北科大会場
     2014年度リフレッシュ理科教室<北科大会場
     2013年度リフレッシュ理科教室<北科大会場
     2012年度リフレッシュ理科教室<北科大会場>

 

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今回,午前の部は小学生向けの「でんきモノづくり講座」を実施。小学生38名と同伴の保護者の皆さん38名の計76名が参加してくれました。

例年とほぼ同じく,まず「フレミングの左手の法則」のデモ実験でモーターが動く原理を学んでもらい,講師やスタッフ学生のアドバイスを受けながら「くるくる踊るリモコンカー」を作製しました。

 

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2年前のリフレッシュ理科教室<北科大会場>から,ハンダ付け作業を取り入れていますが,今年も皆さん見事に完成。でき上がった子から歓声をあげながらリモコンカーを走らせ,くるくる踊らせ,また車体に絵を描いたりして,最後まで楽しんでくれました。

 

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一方午後は,中学生向けの「電子工作&プログラミング講座」を実施しました。今回は初めての試みとして,ウチのゼミのデジタルチーム学生3人が内容を企画,準備,また当日の講師,指導役も務めてくれました。私は記録係とサポート役を担当。

 

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今回作製したのはオリジナルのマイコン制御の迷路ゲームです。まず発泡スチロール板と工作紙で迷路を作製,金属球をスタートからゴールまで,板の両端を手で持って傾けながら転がして行きます。迷路中の数カ所にサーボモータを使った,進路を妨害するゲートを設置。そのゲートを,フィジカルコンピューティングマイコン(マイクロコントローラ)のmbedと,また当研究室独自開発(笑)のタッチセンサーを用いて開閉を制御します。今回,mbed としては LPC1114FN28 を使用しました。

本来は制御用プログラムも受講生徒さん自身に作成してもらう予定だったのですが,想定よりも時間が押してしまったので基本部分を予め用意し,主要箇所を生徒の皆さんに入力してもらうことにしました。
そのような急遽の作業内容変更が生じるなど反省材料はあったものの,最後には全員見事に完成 講座全体としては参加生徒さんたちに楽しんで,満足して貰えたようです。

 

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なお,小学生の部,中学生の部,ともに参加者アンケートの結果は,集計ができ次第公開致します。

 

ちなみに来年にはもう,モノづくり講座形式のリフレッシュ理科教室を始めて10年目。区切りが良いので,来年からは内容や実施方法含め,これまでとは大きくやり方にリニューアルして新たな取り組みを始めたいと考えています。どうぞお楽しみに

 

幕別小学校 出前講座「LEDライトを作ろう」を実施してきました

(※ 2016/12/30付記: 参加者アンケートの集計結果を,この記事の最後に記載しました。)

2016年12月7日(水),北海道科学大学が連携協定を結んでいる幕別町教育委員会の主催により,幕別町幕別小学校で出前講座「LEDライトを作ろう」の授業を行なってきました。
この講座は,今年の6月に本学で開催した,北海道科学大学公開講座『えっ! LEDでこんなに可愛く? ~ LED講座&てづくりアクセサリーランプ ~』をベースにしたもの。6月の公開講座は大人向けでしたが,今回は小学生向けにアレンジしての実施です。

またこれは,地域社会創生研究所としての研究・実践活動の一環でもあります。

 

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この講座には,当ゼミ4年生でフィジカルコンピューティングを研究テーマとする,「デジタルチーム」の伊勢谷君,福田君,渡部君の3人がアシスタントとして同行してくれました。

まず最初は,小学校の1時間目と2時間目の90分間を使った,5年生の32名対象の授業です。日直さんの掛け声で挨拶したあと,早速授業開始。まずは時間がかかるLEDとレジンを型に入れて,紫外線ランプで硬化させる作業を先に行います。

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硬化を待っている間に,太陽,火,電球,蛍光灯,LED,光の3原色,ヒトの視覚細胞など光の科学について,いつものクリッカーを使いながら解説していきました。
   

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それに続いていよいよ作製作業開始。ラジペンやニッパを使いながら,ミニブレッドボードや抵抗でLEDランプの土台を作ります。それに,レジンが硬化してでき上がったLEDランプの部分と,電池ボックスを繋ぎついに完成
つぎつぎに光がつき,喜びの声が上がっていきます。
若干のトラブルがあったものの,全員が見事に完成しました。

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時間が押してしまったので最後にちょっとだけですが,フィジカルコンピューティングマイコンの mbed を使った,LEDランプを次々に7色に光らせて行くデモンストレーションプログラムの紹介を行いました。

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次は3時間目と4時間目で,6年生の31名に同様の授業を行い,こちらも皆,見事に完成させました。

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このテーマの講座を小学生対象に行なったのは初めてでしたが,完成時のみんなの喜んでいる様子は大変印象的でした。授業の中での解説も,科学,工学,生物学,プログラミングと広い分野を扱うため,統合的に理解をしていくという意味でも悪くない内容だと思っています。
なお,今回の講座に参加してくれた子供たちのアンケートについては,集計ができ次第発表致します。(※ 2016/12/30付記: 参加者アンケートの集計結果を,この記事の最後に記載しました。)


今後も引き続き,このテーマをブラッシュアップしながら開講していこうと考えています。小学校・中学校の関係者の皆様,是非出前講座のリクエストをください。どこへでも出向きますので

ただし道外の場合,旅費・交通費については要ご相談。(笑) 

 

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2016年度 リフレッシュ理科教室<北科大会場> 〜 電子工作&プログラミング講座 〜 (中学生向け)開催のご案内

先日ご案内致しました今年度の小学生向け「リフレッシュ理科教室<北科大会場> 〜 でんきモノづくり講座 〜」に加え,同日に開催する中学生向けの『電子工作&プログラミング講座』についてお知らせいたします。


今年の中学生向け講座は,これまでとは大きく内容を変え,マイコン mbed を使ったプログラミングも行いながら迷路ゲーム(のようなもの)を作る……予定です。ぜひご参加ください

日 時:12月23日(金・祝)
    午後1:30から2時間程度 (受付 午後1:00から)
対 象:中学1年〜3年生
場 所:北海道科学大学 工学部
    (札幌市手稲区前田7条15丁目4−1)
参加料:無料

 

●申し込み方法
  お申込の際には、電子メールまたはFAXにて
   ① 参加生徒の氏名(フリガナ)
   ② 生徒学年(中学◯年生とお書きください)
   ③ 住所
   ④ 連絡先(電話・FAX・メールアドレス) 

  をお書きの上,下記宛てにお申込ください。
     北海道科学大学 教育研究推進課 地域連携係
     E-mail: chiiki@hus.ac.jp
     Fax: 011-688-7639

●申し込み期限
  2016年12月12日(月)必着 (応募多数の場合は、抽選となります。)

●申込結果通知
  申込締切日以降、参加者の方にご連絡いたします。

 

詳細はこちらの(右クリックでダウンロード,保存して頂けます → )チラシと申込書のファイルをご覧ください。

 

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