プラスチックを対象にしたものづくり教育教材の開発と授業への展開

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K03087
• Research Institution: Kobe City College of Technology
• Principal Investigator: 尾崎 純一 神戸市立工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (70245976)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 工学教育 / ものづくり教育 / プラスチック / 成形加工

Outline of Annual Research Achievements

本研究では，非常に身近なものとなったプラスチック材料に関する内容を工学教育の内容に取り入れることを目的とし，そのために必要となる教材開発および授業への展開を図ることを目指している．具体的には，プラスチックの成形加工法として最も多用されている射出成形を対象に，プラスチック成形が体験できる卓上型射出成形機の開発と成形に必要な簡易型の製作プロセスの確立，そしてこれらを教材として活用するため設計製図授業やPBL授業への展開を図ることである．
昨年度は既存の卓上射出成形機をより使いやすいものに改善するため，操作性の向上を改善した卓上型射出成形機の製作を行った．これにより，樹脂の投入の簡易化や樹脂を射出するために負荷しなければならない力の軽減を達成することができた．今年度は主に簡易型の製作プロセスについて検討を行った．高専中学年への授業展開を図ることを念頭に，フリーの3DCADソフトウェアによる簡易型の設計と卓上型CNCフライス盤による切削加工の組み合わせにより簡易型の製作を行うこととし，簡易型製作のためのマニュアルを新たに作成した．また，簡易型であっても加工精度が良く細かな凹凸まで加工できることが好ましいとの判断から，型の材料にはケミカルウッドを用いることで型の加工のしやすさと型の精度の両立を図った．
なお，２年連続で新型コロナウィルス感染拡大の影響により，全体的には十分な取り組みができなかったことからPBL授業への展開まで進めるまでには至っていない．

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

昨年度に新型コロナ感染拡大の影響を受けた上に今年度も同様の影響のため本校における研究活動・教育活動に制限が続いたため，想定通りにに計画を進めることが困難であった．このため，当初の研究計画よりもかなり遅れている状況となっている．

Strategy for Future Research Activity

これまでの進捗状況を鑑み，PBL授業においてプラスチック成形機の製作および簡易型の製作を一部試行する形で実施し，教材の改善および授業への展開を図る．

Causes of Carryover

新型コロナ感染拡大の影響により，PBL授業への展開など十分な活動ができなかったため物品購入が当初の予定よりもかなり少額となったためである．このため，次年度は成形機製作のための材料および部品購入，そして簡易型を加工するための加工機および工具を購入し，PBL授業への展開を図る予定である．