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ホーム火星移住計画と太陽系ツアーをテーマにした課題解決型授業
SDGsの分類
研究テーマ
自然科学
学科の分類
工学部一般教育科

火星移住計画と太陽系ツアーをテーマにした課題解決型授業 授業名:宇宙・地球・生命-探究演習(PBL)の紹介

工学部

一般教育科

半導体物性デバイス研究室

藤元章 准教授

生命PBL宇宙地球

[概要] 大阪工業大学の工学部では,PBL(ProblemあるいはProject-Based Learning)を基軸とした教育カリキュラムを実施している。1年次では各学科の専門分野に関連した課題の実験・実習的なPBLを行い,2年次生には物理学,地球科学,生物科学の分野横断型PBLを提供している。2015年度から2018年度まで「火星移住計画」を題材にして進めてきた。そして, 2019年度からは,火星の枠を飛び出して,「太陽系ツアー」をテーマにしたPBL型授業を進めている。

本授業の担当教員

小島 夏彦 (工学部 一般教育科 生物)

田中 淳 (工学部 一般教育科 地学)

鳥居 隆 (ロボティクス&デザイン工学部 システムデザイン工学科 物理)

谷 保孝 (工学部 一般教育科 地学)

三橋 雅子 (工学部 一般教育科 生物)

長谷川 尊之 (工学部 一般教育科 物理)

天の川

授業の流れ

本授業では,工学部の様々な学科の学生数名を1チームとし,チームによる話し合い学習を行う。話し合い学習の中に様々な仕掛けを入れ,KJ法,ジグゾー法,コンテキストマップなどを用い,学生には話し合い学習が効率よくできるように工夫を行っている。このような話し合いの過程を経て,最後の成果発表に向けて,学生はチーム議論を進めていく。火星移住計画のテーマの場合,学生が取り組んだテーマの例として,「火星への着陸」「火星のベース基地のアリの巣構造」などが挙げられる。また,太陽系ツアーでは,水星,金星,月,火星,木星,土星などを学生はツアー先として候補に挙げている。火星では,「オリンポス山とマリネリス峡谷の高低差ツアー」や「火星の夕焼けの観察」などが企画された。多くの衛星をもつ木星では,イオやエウロパなどの「木星の衛星ツアー」が企画された。

火星
木星
土星

謝辞

写真はすべて笠原広和氏の提供による。厚く御礼を申し上げる。

論文

「火星移住計画と太陽系ツアーをテーマにしたPBL型授業」(2019)藤元章『日本物理教育学会誌 物理教育』67(4)p.261-265.

研究者INFO: 工学部 一般教育科 半導体物性デバイス研究室 藤元章 准教授

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眞銅 雅子

植物種子へのプラズマ照射による成長促進と機能性改善

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未来の発電所となる核融合炉では,数十億度の超高温プラズマを閉じ込める構造材料として傾斜機能材料が,宇宙旅行を実現するためのロケットエンジンでは,数千度の燃焼ガスを噴射する構造材料として炭素繊維強化炭素複合材料が開発されています.どちらの材料も,【熱が加えられたとき,どのような応答をするのか?】を調べることが重要です.そこで,伝熱工学研究室では,そのような最先端の材料内を熱が伝わる速さとその測定法を研究しています.

松浦 清

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多数の人々が集う会館建築には様々な活動の行うための諸室が機能的に配置される。一方で会館の快適さや過ごしやすさは、そのような機能空間の狭間にある一見何の機能もない「居場所」となる魅力的な空間が重要である。そのような空間設計を支援します。

羽賀 俊雄

高速ロールキャスターによるアルミニウム合金板の鋳造

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和田 英男

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 地球温暖化に伴う気候変動を解決するためには、熱エネルギーを効率的に使用して、物質から放出される排熱を抑制することが重要です。二酸化バナジウムは、温度上昇に伴い赤外線透過率が顕著に減少する反面、反射率は向上する性質(サーモクロミズム)を利用した赤外線放射抑制機能材料です。本研究では、ナノスケールモスアイ構造を有する二酸化バナジウム薄膜に着目し、「電気的駆動力なしに直接的に光スイッチング機能」をもつ赤外線スマートウィンドウの開発を実施しています。

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社会包摂に資する演劇事業の企画・運営

高齢化や経済格差拡大などの社会環境の変化を背景に、劇場のもつ社会包摂機能が注目されている。特に公共の劇場が提供する事業には、単に舞台関係者や芸術愛好家に訴求する要素だけでなく、広く一般の人々の幸福感増進やコミュニティ活性化に資する多様な機能が求められる。個別の演劇事業の企画・運営や統括的な劇場運営・プログラムデザインのあり方、さらには劇場を拠点とする地域貢献の方策について、実践的に探求する。

皆川 健多郎

ものづくり人材育成のための教材開発とその検証

生産性向上はモノづくり現場のみならず、多くの現場における喫緊の課題となっている。かつてはこれらの課題に取り組む人材育成は、小集団活動やOJTも含め活発におこなわれていたが、長引く景気低迷、生産の海外移転などにより、近年ではその取り組みは必ずしも十分とは言えない。特にモノづくり現場では人口減少に伴う人手不足、またその対応としての外国人労働者の受け入れなど、生産性向上への対応は急務といえる。本研究代表者は、これまで1,000回を超える製造現場訪問を通じて、現場での実態を把握するとともに、問題解決のための教材開発ならびに教材を活用したセミナーの実施を進めてきた。さらにここにIoTも融合し、さまざまな現場にて自律的に生産性向上を実現する取り組みの推進と、経営工学(管理技術)の普及を目的としている。

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