2016 Fiscal Year Research-status Report
ブロック状光素子を用いるアクティブラーニング型光技術教育の実践的検証
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15K00939
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| Research Institution | Sendai National College of Technology |
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Principal Investigator |
馬場 一隆 仙台高等専門学校, 知能エレクトロニクス工学科, 教授 (10192709)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 実験教材 / 光素子 / レーザ光源 / 偏光子 / セル / 吸収 / 糖度 / アクティブラーニング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２8年度は，平成２７年度に引き続きブロック状光素子を用いた実験・実習の効果を実地に検証するための準備を進めた。なお，ブロック状光素子の素子部のサイズは，光軸に垂直な面については，当初計画のとおり，学生が取り扱うのに適当でかつコンパクトなサイズとして，２０ｍｍ×２０ｍｍの断面を基本としているが，市販の素子を利用する回転微動台の部分との整合性を改善するため，素子をマウントする土台の部分の高さを１０ｍｍから１３ｍｍに変更している。
また，いくつかの量産用のブロック状光素子を新たに試作・検討した。平成２７年度に実用化に向けた効率的かつ高性能な素子製作法の研究を行った「レーザ光源」，「偏光子」，「光検出器」，「試料ホルダ」に加え，糖液の旋光性を調べるための「液体用セル」，60°入射に対する反射率測定用の「６０°プリズム一体型セル」等を開発している。これらについては，基本的には使用者の安全や装置の取り扱いの容易さを考えて基本的にアクリルを用いて作成しているが，偏光を利用することから，光が透過する部分についてはガラスを私用している。
次にこれらのブロック状光素子を用いた実験メニューとしては，平成２７年度に開発した「透過率の入射角依存性の測定」，「液体の屈折率の測定」，「偏光子の機能の確認」，「複屈折の測定」等に加えて，「糖液の旋光度の測定と糖度計への応用」，「光の吸収率の測定」，「回折格子の原理と回折角の測定」等のメニューを開発した。これらについては，第５学年の学生に，実際に試作したブロック状光素子を用いて実験を行ってもらい，光学機器メーカーが販売している各種光学機器を用いたのと遜色の無い結果が得られることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ブロック状光素子の開発や改良，それを用いた新たな実験メニューの開発は計画と折進行している。教育データの収集については，ブロック状光素子を用いた教育との対比用のデータ収集を第５学年の授業中の試験等により行なっている。また，授業に用いるために必要なだけのブロック状光素子を用いた実験キットの製作も行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
授業等においてブロック状光素子を用いた実験を学生に実施させ，その教育的効果について検証を進める。また，引き続きブロック状光素子の改良，および光導波路にも対応できる新しい素子や実験メニューの開発を進める。
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| Causes of Carryover |
ブロック状光素子を用いた実験キット量産化の補助のため，人件費・謝金として予算を計上していたが，卒業研究の一環として作業を行ったため謝金の使用が不要となった。その分を不足気味だった素子の材料購入のため物品費として使用したが，最終的に若干の残金を出してしまった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成２９年度予算として計上していた物品費等と併せて執行する計画である。
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