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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地域社会創生研究所の木村(尚)研究室のブログです。

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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2016年度 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 〜 開催のご案内

※ 現在はすでに,参加申し込みの受け付けは終了しました。

 

今年度も,下記の通り『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 〜』を開催します。
昨年に引き続き,若干のハンダごてを使った作業に取り組んでもらいます。

 

日 時:12月23日(金・祝)
    10:00から2時間程度 (受付 午前9:30から)
場 所:北海道科学大学 工学部 電気電子工学科
    デジタル第1実験室(2号館2階)
    (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 児童・生徒の氏名(フリガナ)
   ② 児童学年
   ③ 同伴保護者の氏名
   ④ 住所
   ⑤ 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 → )チラシ申込書のファイルをご覧ください。

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小学生の皆さんの参加のお申し込みをお待ちしております。
なお,中学生向けの講座については,間もなくご案内致します。

昨年度の本学でのリフレッシュ理科教室の様子はこちらでご覧いただけます。
ご参考までに。↓ 

kimuran.hatenablog.com

ワークショップ「フリフリ発電器を作ろう!」開催

モノづくり 電子工作 北海道科学大学 地域社会創生研究所 人材育成 科学啓発

(※ 2016/08/22,この記事の最後に,参加児童によるアンケート集計結果を追加で記載しました。)

2016年8月9日(火),北海道科学大学図書館1階を会場に,小学生対象のワークショップ「フリフリ発電器を作ろう!」を開催しました。

 

これは,8月1日から開催されていた「地域社会創生研究所展」の一環として,展示最終日に実施したもの。参加してくれた近所の児童会館の子供たち24人を対象に,地域社会創生研究所(略称:RiCom)の教員,地域連携係の職員,電気電子工学科教員,および電気デジタルシステム工学科&電気電子工学の学生の協力の下,開催致しました。

 

今回の目的は,夏休み中の子供たちにモノづくりの面白さを経験してもらい,科学への関心を深めてもらうこと。

そして今回はさらに狙いがあり,そのひとつは遠隔会議システム(リコー製 UCS,P3500)を活用した科学モノづくりなどの講座の可能性について,実験的試行を行うこと。これを基に私達は将来的に,UCSを用いた講座を北海道全域をフィールドとして,「HUSクラウド・ラボ」として実施したいと考えています。この名称は,まだ私一人が勝手に付けただけの仮称ですが。(^_^;)

もう一つの狙いは電子工作の新たなツールの模索。児童が電気・電子系のモノづくりを行う際,必ずしもハンダづけができる状況,環境を整えられない場合も有り得ます。そこで,ハンダづけと同等な作業を,他のもっと安全で簡単な方法で代用できないかという試みです。

 

当日は開会の2時間前,13:00頃から会場設営,準備開始。

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私は学内の別な場所,2号館にある電気電子工学科のデジタル実験室から遠隔システム UCSを介して解説,指導を行うので,そちらの会場準備も行います。

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定刻前の14:45くらいには子供たちが児童会館の職員の方々に引率されて到着。お出迎えのかがくガオーくんと記念写真撮影です。

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皆さん着席の後,塚越先生(高等教育支援センター 教授,地域社会創生研究所 研究員)の司会進行で開始。また今回は遠隔会議システム(UCS)を使って,この図書館会場と学内のデジタル実験室を繋ぎ,加えて占冠中央小学校と北海道生涯学習協会の皆さんにも,講座の様子をモニターして頂きました。

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まずはPowerPointを使って,LEDと圧電素子の科学を学びます。

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次にオシロスコープと発信器を使って,圧電素子の実験を体験します。私が画面越しに手順を説明し,会場の学生アシスタント達のサポートで実験を進めます。

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そしていよいよ工作開始。
今回のポイントは,青と緑の2個のLEDと圧電素子を繋ぐところでハンダ付けを行わず,その代わりに導電性樹脂とグルーガンを使うようにしたことです。
皆さん大変熱心に作業に取り組んでくれています。


指導役の学生アシスタント諸君も,実に的確な働きをしてくれています。また小島先生(電気電子工学科 教授)も,持ち前のトークとキャラで子供達への対応が素敵です。

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完成するとこのように光ります。

フリフリ発電器 <ハンダ付けなしバージョン>

 

最後は私も図書館会場に向い,子供たちの前で挨拶を行なって,無事にワークショップは終了を迎えました。

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ただし,導電性樹脂とグルーガンを使った,ハンダ付け代わりの接続方法はなかなか難しかったようです。特に小学生の皆さんには。また,今回用いた圧電素子(圧電スピーカ)については,電極の結線部分が予想以上に脆弱なこともわかりました。
そんなこともあって,時間が当初予定より大幅に超過してしまい,参加者や関係者の皆さんにご迷惑をお掛けしてしまいました。問題の原因は概ねはっきり分かっているので,その点は今後に向けて改善を図り,今後に活かして行こうと思っています。

 

それでも,参加の子供達には大いに楽しんで満足してくれたようです。参加児童のアンケート集計の結果は次の通りです。

 

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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~』,開催。

公開講座 科学啓発 電子工作 人材育成 北海道科学大学 地域社会創生研究所 電気電子工学

2016年6月15日(水),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,本学電気電子工学科のデジタル実験室にて開催しました。
この講座は一般の大人の皆さまを対象に,人類が手に入れてきた様々な「明かり」について,その発光の科学的原理を解説し,実際にLEDを使った「アクセサリーランプ」を作るという内容。ご自宅に帰ってからお子さんやお孫さんとも作ることができるように,どなたでも入手できる材料を用い,購入方法についても具体的にお話しいたしました。

なおこの講座もまた,北海道科学大学 地域社会創生研究所の研究テーマの柱の一つ,「北海道地域における理系人材育成と啓発活動のための研究」の一環でもあります。

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今回は,前回の3月に網走で開催した『子どもに自慢したい大人のための科学モノづくり講座』のシリーズ化を意識して,タイトルに「子どもに自慢したい大人のための……」という冠をつけようと思っていたのですが,地域連携係の担当スタッフから「先生,それでは堅すぎます」とダメ出しされ,係の皆さんで代わりの案を考えてくれました。それがこのタイトル。
そのお陰もあって,20名定員で参加者の募集をしたところ定員を越える多くの方々からご応募を頂きました。材料やスペースの関係から,止むなく先着の24人で締め切らせて頂きました。ご参加頂けなかった皆さま,申し訳ございませんでした。また次の機会には是非よろしくお願い致します。

 

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さて講座自体は10:00開始なのですが,早くいらっしゃる方も少なくありません。その方々には,アイスブレイク代わりにちょっとした作業(3色LEDの4本の脚に,区別のためマジックで色を塗る)をしてもらいながら開講を待ち,まずは教育研究推進課・地域連携係の渋谷係長の挨拶でスタート。
 
私からは概要説明,スタッフ紹介を軽く行い,その後,やや時間がかかる工程があるので,先にその作業に取り掛かりました。電気電子工学科の実験室が誇る「新・まねびシステム」を使って手順を説明しながら,早速皆さんに手を動かしてもらいます。

ちなみに今回は,渡部君(木村尚ゼミ),大内君(小島ゼミ),坂野君(小島ゼミ)の3人の4年生学生がアシスタントとして,また当学科教授の小島先生も途中から応援に参加してくれました。地域連携係からも3名が写真撮影や参加の皆さんへの対応で講座の進行のお手伝いをしてくれました。皆さん,どうもありがとうございました。

 

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作業が一段落したところで,光についての講義開始。ただ,一方的に話をしても詰まらないので,この中で「クリッカー」を使って皆さんに質問に答えてもらいながら進めていきます。そのため,まずはクリッカーの練習用にアソビの質問から。
 

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しばらくは太陽,火,ろうそく,蛍光灯,白熱電球などが光る原理,LEDの科学についての真面目な話が続きます。

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ちょっとだけ中断して作業をしてから話を続けます。光の科学や,三原色,ヒトの視覚細胞などについて,解説していきます。

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講義は終わり,いよいよLEDミニランプの完成に向けての作業です。 
さすが,皆さん大人。学生スタッフのサポートを受けながらも,隣同士で教えあったり,助け合う様子も見受けられました。

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そして,全員が見事に完成
光った瞬間,皆さん子どものように歓声を上げ,喜んで頂けた姿が印象的でした。

 

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なお,完成した3色LEDミニランプは,この動画のように光ります。


3色LEDミニランプ

 

この講座の当日も使った,作り方のマニュアルを下記のリンク先で公開します。これをご覧になれば,どなたでも作製が可能です。資料の中に,部品,材料の入手方法も記載しております。

 ↓

goo.gl

 


また,当日の参加者アンケートの集計結果は次の通りです。
 ↓

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今回の講座にご参加下さった皆さま,ありがとうございます。
またご協力頂いた事務スタッフ,学生アシスタント,また小島先生にも感謝致します。
もう一つ,この講座の内容を検討するにあたって,福野泰介氏のブログ記事(http://fukuno.jig.jp/1013)を参考にさせて頂きました。この場にてお礼申し上げます。


さて,今後の当研究室による科学モノづくり講座にも,是非ご期待ください