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。

2017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

今年度も当研究室により,下記の通り『応用物理学会 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,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からご後援を頂き開催します。
今回は光や LED のことを学びながら,「ミニLEDランプ」を作ります。

 

日 時:12月17日(日)
    午前の部 10:00から2時間程度 (受付 午前9:30から)
    午後の部  1:30から2時間程度 (受付 午後1:00から)

場 所:北海道科学大学 工学部 電気電子工学科
    2号館2階 2230実験室 (デジタル第1実験室)
    (札幌市手稲区前田7条15丁目4−1)

対 象:小学3年生~6年生

定 員: 午前の部,午後の部,それぞれ30名程度
     事前申込が必要です。また、応募多数の場合は、抽選となります。

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 参加児童氏名(フリガナ)
   ② 児童学年
   ③ 希望の部(午前/午後/どちらでも)
   ④ 保護者氏名
   ⑤ 住所
   ⑥ 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: 011-688-2392

●申し込み期限
  2017年12月11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。

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

 

 

中学生向け公開講座「マイコンゲーム工作講座」を実施しました。

2017/11/25(土),当研究室のゼミ生らによる中学生向けのマイコンゲーム工作講座(電子工作&プログラミング)を,本学公開講座のひとつとして開催しました。

下記の写真は,最後に参加者と学生スタッフ全員で撮った記念撮影です。

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なおこの講座実施にあたり次の皆様からご後援を頂きました。ご協力に感謝申し上げます。
 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
 応用物理学会北海道支部

またこれは,科学研究費 基盤研究(C)「融合分野におけるモノづくり人材育成のためのフィジカルプログラミング学習法開発」(16K00972)の補助を受けての取り組みになります。

さて今回の講座は,今年度の当研究室での「デジタルチーム」による卒業研究の一環として,フィジカルコンピューティングによるモノづくりと,そしてまたこれを STEM あるいは STEAM教育(Science 科学,Technology 技術,Engineerring 工学,Art 芸術,Mathematics 数学)に活かすための取り組みとして開催したものです。学生自身が立案,準備し,彼ら自身が講師役となって実施しました。もちろん,木村尚は指導教員として最初に基本指針を示し,サポート,バックアップを行いました。特に当日はできるだけ学生ら自身に任せ,裏方とアシストに徹するように心がけました。もちろん学生たちがしっかり準備と進行をしてくれたので,それで充分でした。
 
当日は,朝の8:00過ぎから会場設営,準備作業開始。

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予定の10:00過ぎ,参加者が集まり講座をスタートしました。
いつも中学生対象の講座では参加者募集に苦労をするのですが,今回は2桁の11名の皆さんから参加申し込みを頂き,しかも悪天候にも関わらず一人も欠けることなく,全員が来てくださいました。実にありがたいことです。

まずは私が最初の挨拶だけ行い,あとはバトンタッチ。学生等による挨拶とイントロダクションの説明の後,早速第1部,オリジナルタッチセンサーによるブザー作りの開始です。最初のMCは木村 哲稀君が担当。
ちなみに会場は本学2号館の,電気電子工学科の第1デジタル実験室です。この実験室の「新・まねびシステム」を利用して,工作とプログラミングの解説を進めていきます。

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今回はマイコン(マイクロコントローラ)として,mbed LPC1114FN28 を使用します。以前にも書きましたが,フィジカルコンピューティングマイコンと言えば,ArduinoRaspberry Pi が有名です。でもこのように多数の一時的な受講生と作業を行う場合には,アカウントさえ作っておけば,ブラウザでインターネットに繋げられるパソコンだけで作業可能となる mbedが圧倒的に使いやすいのです。

開始から1時間程度で,全員完成。参加者のみんな,やる気があって優秀です!

 

休憩をはさんで,第2部。MCは澤田 恭兵君に交代し,いよいよマイコン早押しゲームの作製に入ります。まずはブレッドボードを使って配線,そしてプログラミングを行っていきます。

若干のトラブルもありましたが,参加者の皆さん,そして指導役の学生たちの頑張りで,1時間程度で全て完成しました。

 

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マイコン早押しゲーム

 

そして第3部では,クイズを交えながらC言語プログラムの解説を行いました。MCは梅原 康平君が担当。

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そしてこの記事冒頭に載せている通り,今回こそ忘れずに,最後に全員で記念撮影を行いました。
参加してくれた中学生の皆さん,ありがとうございました。モノづくりしながら学んで貰えたでしょうか。
また担当のゼミ生諸君。反省点は少なからずあるものの,限られた時間を有効に使った,見事な内容の構成と進行でした。お疲れ様でした。

なお,参加者アンケートの結果については,後日集計してお知らせ致します。

 

中学生向け プログラミング & 電子工作講座開催のご案内 

私たち,北海道科学大学 工学部・電気電子工学科 木村尚研究室では,ゼミ学生の企画・立案による,中学生の皆さま対象の電子工作 & プログラミング講座を,北海道科学大学公開講座として下記の要領で開催。マイコンの mbed を使ったゲームを作ります!

ネットでのご案内が遅れましたが,現在参加者募集中。まだ申し込みは可能です。
中学生の皆さん,是非ご参加ください!

主催/北海道科学大学 工学部 電気電子工学科 木村(尚)研究室
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
   応用物理学会北海道支部

 

【実施概要】
   テーマ:北海道科学大学公開講座
       「楽しいマイコンゲーム工作」
 参加対象者:中学生(1〜3年)
    場所:北海道科学大学
  参加定員:15名
   開催日:2017年11月25日(土)
 申込締切日:2017年11月20日(月)
   参加費:無料

【申込方法】
 ・参加者氏名(参加者全員分)
 ・代表者連絡先(電話・メールアドレス)

 を明記の上,下記宛てにご連絡ください。

 北海道科学大学 教育研究推進課 地域連携係
 電 話:011-676-8664
 メール:chiiki@hus.ac.jp

 

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電気電子工学科展『e✕e ラボ』 in 稲峰祭 開催!

今年度,2017/9/30(土)と10/1(日)の両日に開催された北海道科学大学短期大学部北海道薬科大学合同の大学祭『稲峰祭』において,当・電気電子工学科ではデジタル第1実験室(2230室)を会場に,

 学科展『e✕eラボ』

を開催しました。

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ゼミ生が作ってくれた学科展ポスター

 

実は私が入試広報担当だった2004年の大学祭で,学科展「楽しむ! エレクトロニクス」を実施したことがありました。

 

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  2004年度の大学祭での学科展 「楽しむ! エレクトロニクス」


それ以来,こういう学科としての取り組みは絶対やるべきだと思いながら,なかなかできずに来てしまいました。特にここ数年は学科の中で身動きが取れず,到底このような提案を通せるような状況ではなかったのですが,今年は大きな変化があり,やっと復活させることができました。辛抱しながらも地道に布石を打っておいた甲斐があったというものです。

 

今回の学科展『e✕e ラボ』,実施内容は,触って学べるエネルギーとエレクトロニクスの展示,そして「フリフリ発電器」の工作体験です。
この学科展では,

  • 電気電子工学の面白さを広い世代に知ってもらい,関心を持ってもらう。
  • 学生をもっと表舞台に引っ張り出し,活躍できる場を用意する。
  • 大学祭を機に来訪してくれた卒業生に,立ち寄り交流できる場を提供する。

というのが主なねらい。

初日,今回スタッフを務めてくれたウチのゼミ生,小島ゼミ生,および小島先生と準備万端整えての開始直後,早速ご来場頂き順調な幕開けとなりました。

それから17:00頃までの間,見学者の方がほぼ途切れなく続き,子供さんから大人の方まで多くの皆さまに体験型展示とフリフリ発電器の工作を楽しんで頂きました。

ちなみに,来場者数をカウントしようと最初の内は一応頑張っていたのですが,途中からスタッフ全員が忙しく,とても数え続ける余裕がなくなってしまいました。

 

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2日目,10/1(日)は朝からとても良い天気で,外の出店に人が集中していたせいか,出だしは1日目に比べてややゆっくりでした。でもその後どんどん人が増え,結局終了時刻の16:00過ぎまでひっきりなしに皆さまにお越し頂けました。

また卒業生の皆さま,毎年大学祭に来てくれている常連さんも,また久しぶりに来てくれた人も,やはり多くの方々に立ち寄って,元気な姿を見せてくださいました。

 

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今回,ご来場頂きました皆さま,また卒業生の皆さん,誠にありがとうございました。
またサポートスタッフを務めてくれた小島ゼミ および 木村(尚)ゼミの学生諸君,そして小島先生,ご協力誠にありがとうございました。大変素晴らしい働きでした!
小島先生にも大いに助けられました。
 
この大学祭での学科展は,来年度以降も毎年継続して行きたいと考えています。
ただし今後は是非,学生諸君の手で企画・実施して欲しい!
そのように仕向けて,学生たちに実際に行動を起こさせていくことが,私達の来年度に向けての課題です。

 

そんなこともお含みおき頂きつつ,何はともあれ来年も皆さま,是非電気電子工学科展に是非お越しください!



ひらめき☆ときめき サイエンス 『デジタルモノづくり入門 ~LEDミニランプ作り&コントロールプログラミング~』を開催しました。

科研費による研究成果の若者への社会還元・普及のため,日本学術振興会が行っている事業「ひらめき☆ときめきサイエンス~ようこそ大学の研究室へ~KAKENHI」に応募し,採択されたテーマ,

デジタルモノづくり入門
 ~ LEDミニランプ作り&コントロールプログラミング ~

を2017年9月17日(日),北海道科学大学にて開催しました。
 
この講座では中学生の皆さんを対象として,STEM教育,あるいはSTEAM教育(Science 科学,Technology 技術,Engineering 工学,Art アート,Mathematics 数学)として,「電気がどのように光に変わるのか」などを考ながら,光や LED の原理,プログラミングについて学び,自分の好きな形のオリジナルミニランプを作製。さらにフィジカルコンピューティングマイコンを使ってプログラミングを行って,LED が様々な色に自動的に変わりながら光っていく仕掛けを作りました。

今回のスタッフとして,教員は私を含め工学部・電気電子工学科から3名,未来デザイン学部・人間社会学科から1名,高等教育支援センターから1名。事務職員は教育研究推進課・研究推進係から2名,学生は電気電子工学科の2年生3名と機械工学科の2年生が1名,そしてウチの木村(尚)ゼミの4年生が8名,計19名で企画,準備,実施を担当しました。

当日,スタッフは8:30に集合。全員で会場設営,準備作業を行い,9:15から受付開始です。

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10:00,会場である本学・電気電子工学科のデジタル第1実験室に受講生の皆さんが揃ったところで,まずは高等教育支援センターの塚越先生の名司会による開講式でスタート。受講の中学生6名,見学のためお兄さんに同行して来て折角だから一緒に参加してもらうことになった小学生1名,また保護者の方々2名に対して,私から挨拶と概要説明,スタッフ紹介を行いました。
続いて小島先生の独特な小島ワールドによるアイスブレイクと科研費解説。実にお見事! 一気に皆の硬さが取れ,会場が和みました。動画に撮っておけば良かった。(^_^;)

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私からクリッカーも使いながらイントロダクションのミニ講義の後,渡部先生によるLEDや三原色など光についての講義を行いました。分かりやすく丁寧な解説や,分光器,三原色のランプを使ったデモ実験に,生徒さん達も興味津々です。

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休憩をはさんで,いよいよLEDミニランプの作製開始。この実験室の「新・まねびシステム」を活用し,作製手順の説明にしたがって,ミニブレッドボードにマジックで目印を付けながら,部品をはめ込んでいきます。

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仕上げは,お湯で柔らかくなる白い粘土「イロプラ」を使ってのランプの形作り。
この場面だけ見ると,到底電子工作をやっているようには見えないけど。(笑)
さすが中学生は発想が柔軟! ウチの学生たちのサンプル作りも見事でしたが,それ以上に,それぞれ思い思いに独自の形を作っていきます。

これをミニブレッドボードの所定の位置に差し込み,まずは見事完成!
3つのスイッチの組み合わせで,様々な色に光ります。

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ここで一旦昼休憩。HITプラザで皆で一緒に雑談を楽しみながら昼食を取りました。
ただ話が盛り上がりすぎて,つい時間オーバー。(^_^;)
皆で慌てて実験室に戻り,講座再開です。

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午後はプログラミングに取り組んでいきます。まずは今回使う,フィジカルコンピューティングマイコン,mbed の基本的な使い方を学びます。今回使用するのは,mbed LPC 824
ちなみにフィジカルコンピューティングマイコンと言えば,Arduino が代表格。いまは Raspberry Pi も有名です。でもこのように一時的に多数の受講生と作業を行う場合には,アカウントさえ作っておけば,ブラウザでインターネットに繋げられるパソコンだけで用が足りる mbedが圧倒的に使いやすいのです。言語もほぼオリジナルのC言語に近いので,指導する側もやりやすいし。
でも,これで Scratch が使えればなぁ……。

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まずは,いわゆる「Lチカ」プログラムを作って,実際にLEDを点滅させてみます。
と,ここで私の側の解説用パソコンのネット接続でトラブルが。(~_~;) さっきまでちゃんとサーバに繋がって,使えていたはずなのに……。
ということもありましたが,何とか復旧して講座を継続。一方,生徒の皆さんは順調にLチカを完成。次にPWM制御の説明を行い,デモプログラムの作成・入力,動作を確認します。

そしていよいよ3色LEDの点滅制御プログラムの作成に取り掛かります。ただ,さすがにこれをゼロから全部を作るのは難しい。そこであらかじめ用意しておいた,ところどころ空白にしてある練習用サンプルプログラムを使います。私から説明をしながら,生徒さん各自で穴の空いている部分に,キーボードで必要な文字や数字を入力してもらいます。ただ,それでも難しい部分もあるので,そこはウチの学生たちがちょうど良い距離感でサポートしていきます。
最後に,前半で作ったLEDミニランプと mbed を接続します。全員が,見事完全に完成しました!

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そして締めくくり,再び塚越先生の司会で閉講式を執り行います。
生徒さん全員が熱心に,また楽しみながら取り組んでくれて,見事に完成してくれましたので,そのことを講評として述べさせてもらいました。
そして恒例の,苫米地学長名による受講生全員への「未来博士号」の授与を行いました。
ちなみに,最後に参加の皆さんと記念の集合写真を撮ろうと思っていたのに,ホッとしすぎてうっかり忘れていました。残念。○| ̄|_

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真摯な姿勢で参加頂いた生徒さん,保護者の皆さんのお陰で無事終了することができました。また実施に協力してくれた教職員の皆さん,そしてもちろん熱心にサポートにあたってくれたウチの学生諸君にも,心より感謝致します。

参加者アンケートの現時点での第1段の集計によると,参加生徒さん皆さんが,面白さを感じてくれて,科学や研究への関心を感じてくれたようです。
なお生徒さんたちが自由記述欄に書いてくれた内容は次の通りです。私がめざしている,「ちょっと難しいことをやるからこそ,高い満足度が得られる」の意を汲んでくれているようで,大変嬉しく感じます。

  • 難しいところもありましたが、楽しく学べてよかったです。
  • たくさんのことを知れて楽しかった。自分はロボット作りなどより、このようなプログラミングについて学べる企画の方が好き。 
  • とても楽しかったです。内容もつめつめで、プログラミングとLEDミニランプ製作はとても楽しかったです。とても充実していてよかったです。 また来たいです。今日は1日ありがとうございました。 
  • 大学の最新のものにさわることができてうれしかった。話がわかりやすく、大学生が助けてくれてとても為になった。 
  • ディスプレイを使って説明していたので、わかりやすかった。少し難しい話もあったけれど楽しかった。

なお集計結果の詳細は,近日中に公開致します。お楽しみに!

 

迷ったらこれを読め! 私が選んだ5冊(と,オマケの2冊)

前田キャンパスの北海道科学大学 & 短期大学部 & 北海道薬科大学では,教員の推薦書籍を紹介する,

「迷ったらこれを読め!
 今読んで欲しい、おすすめの書籍」
という企画が現在進行中です。

初回の北海道薬科大学の山下 浩先生に続き,第2段は私にお声が掛かり,選書を担当しました。
いよいよ本日(2017/09/19;火)から,前田キャンパスA棟1階の丸善の特設コーナーで取り扱いが開始されました。

 

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冊数は5冊ということで,悩んだ末に次の本を選択。
コーナーでは平台に置かれ,コメント付きで紹介されています!

 

●「ハルロック」<1~4>
  西餅,講談社 モーニングKC
―――――――――――――――――――――
この中で描かれたモノが実際に作られたことでも話題となった電子工作マンガ。これを読んで何か作りたい衝動に駆られた人,ウチの研究室にウェルカム! でもウチはラズパイよりも mbed 押しだからね。


●「融けるデザイン ― ハード×ソフト×ネット時代の新たな設計論」
  渡邊 恵太,ビー・エヌ・エヌ新社
―――――――――――――――――――――
ハードウェア,ソフトウェア,インターネットは,いまや別々のものと考えていてはいけない。物理的実在世界とデジタルのバーチャル世界を対立するものと見なすのも無意味。そんなことが具体的な実験やモノづくりを通して考察されている,明治大・総合数理学部の先生の本です。これを読んだら自分でも何かやってみたくなるでしょ? じゃ,やろうよ!! 


●「北の無人駅から」
  渡辺 一史,北海道新聞
―――――――――――――――――――――
道内6つの無人駅を題材として,それにまつわる地域社会と歴史を丁寧に取材したノンフィクション。決してマニア向けの本ではありません。研究論文にも匹敵するような丹念な客観的資料調査と,一方で地元の生身の人々に寄り添い,でも近づきすぎない誠実さを持った絶妙な距離感での現地取材。何かを「調べる」,「分かる」とはどういうことなのか考える切っかけにも。


●「シュマリ」<1・2>
  手塚 治虫,講談社 手塚治虫文庫全集
―――――――――――――――――――――
開拓期の北海道を舞台とした,巨匠・手塚による心揺すぶられる大河マンガ。「ゴールデンカムイ」よりも40年前に描かれた作品です。北海道出身者や北海道にゆかりのある人,全員に読んで欲しい! でもこれはあくまでフィクションなので,そこは忘れないでね。


●「現代ゲーム全史 文明の遊戯史観から」
  中川 大地,早川書房
―――――――――――――――――――――
人類の文化とテクノロジーの発展の関係を,ゲームの進化の視点から考察している本。現代の工学に携わる者としては重要な観点だと思うけど,なかなか大学の授業では扱えないので,是非この本で学んで欲しい! かなり厚みはあるけど表紙のデザインが素敵なので,オシャレ小物代わりにも。(笑)

 

さて実は,本当は選書に是非入れたかった本があと2冊!
折角なのでここで紹介しておきます。

 

●「ご冗談でしょう、ファインマンさん」<上・下>
  リチャード P. ファインマン岩波現代文庫
―――――――――――――――――――――
本物の知的好奇心とはこういうことだ! 破天荒な天才物理学者の自伝的エッセイ。でも現在のこの本の表紙,これでは面白さが伝わらないと思うぞ。(~_~;)
(注 ご存じの方はご承知の通り,岩波書店の本は返本ができないので,大人の事情で候補から外れてしまいました。(T_T))

 

●「キリンヤガ」
  マイク・レズニック ,ハヤカワ文庫SF
―――――――――――――――――――――
科学技術の功罪や,「もうこれ以上人類は“進歩”しないほうが良いのでは」,「この先,社会の“成長”は必要ないのでは」という議論をしたい人には是非一読をお勧めしたい! 必然的に矛盾や不条理を孕んだ内容の,読んでいて切なくなってくる連作SF短編集です。
(注 機会が来たら絶対紹介しようと,かねてから考えていた本。それなのに,「これは絶好のチャンス!」と調べてみたら,もう今では新品では売っていない! これは,現在の社会だからこそ考えるべきテーマを中心にした小説だと思うので,実に残念です。(T_T))

 

 

ひらめき☆ときめき サイエンス 『デジタルモノづくり入門 ~LEDミニランプ作り&コントロールプログラミング~』,中学生参加者を募集中!

科研費による研究成果の若者への社会還元・普及のため,日本学術振興会が行っている事業「ひらめき☆ときめきサイエンス~ようこそ大学の研究室へ~KAKENHI」に今年度(2017年度),北海道科学大学から今年度は3件応募し,すべて3件とも採択されました。


私たちはその内の1件のテーマ,
『デジタルモノづくり入門~LEDミニランプ作り&コントロールプログラミング~』
を教員,学生と一緒に,中学生の皆さんを対象に実施します。

現在,参加者募集中。まだ申し込みは可能です。
中学生の皆さん,是非ご参加ください!


【実施概要
   テーマ:デジタルモノづくり入門
        ~ LEDミニランプ作り & コントロールプログラミング ~
 実施代表者:電気電子工学科 教授 木村 尚仁
 参加対象者:中学生(1〜3年)
   開催日:平成29年(2017年)9月17日(日)
 申込締切日:平成29年(2017年)9月11日(月)(締め切りが延長されました!)

 詳細 → http://www.jsps.go.jp/hirameki/ht29000/ht29039.pdf

 申し込みはこちらから → ひらめき☆ときめき サイエンス- 日本学術振興会

 

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この講座では「電気がどのように光に変わるのか」などを考ながら,光や LED の原理,プログラミングについて楽しく学び,自分の好きな形のオリジナルミニランプを作り,さらにマイコンを使ってプログラミングを行って,LED が様々な色に自動的に変わりながら光っていく仕掛けを作ります。

経験がなくてもやる気があれば大丈夫!
中学生の皆さん,LED やプログラミングを学びながら一緒に作っていきましょう。

 


LED Lamp

 

皆さんはこの講座を通して,これからのイノベーションを担う人材育成のために重要と言われている STEAM教育 [Science(科学),Technology(技術),Engineering(工学),Arts(芸術),Mathematics(数学)] を経験することができます。

なおこの講座は,私達が昨年度から科学研究費によって進めている研究,

 『融合分野におけるモノづくり人材育成のための
  フィジカルプログラミング学習法開発
   研究代表者 木村 尚仁 教授 (北海道科学大学 工学部)
   研究分担者 伊藤 隆介 教授 (北海道教育大学 教育学部
         小島 洋一郎 教授(北海道科学大学 工学部)
         碇山 恵子 教授 (北海道科学大学 未来デザイン学部

に関連して実施するものです。