| 研究課題/領域番号 |
16K00994
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
科学教育
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| 研究機関 | 有明工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
竹内 伯夫 有明工業高等専門学校, 一般教育科, 教授 (70413870)
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| 研究分担者 |
酒井 健 有明工業高等専門学校, 一般教育科, 教授 (70290830)
鮫島 朋子 有明工業高等専門学校, 一般教育科, 准教授 (40413869)
森田 恵一 有明工業高等専門学校, 技術部, 技術専門員 (90649683)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | 超伝導 / 超電導 / 電磁石 / ３次元 / 超伝導体 / 超電導体 / 超伝導コースター / 超電導コースター / 超伝導（超電導） / リニアモーターカー / 磁気浮上 / 円形コイル / ソレノイド / 長岡係数 / 物理教育 / 高専教育 / 科学教育 |
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| 研究成果の概要 |
有明工業高等専門学校では樹脂ブロックを用いた教材「小型超伝導コースター」の製作やその教材を用いたピン止め位置に関する研究、超伝導体YBCOの作成などを行ってきた。本研究ではさらに自由度を高めるために電磁石を用いて電流を制御しながら超伝導体を浮上させる教材作成に取り組んだ。電磁石を用いた超伝導コースターの作成までは至らなかったが、板状の超伝導体を用いて３次元の超伝導コースターを完成させ、今後の可能性を広げた。これらの学習および製作を通じて、学生達は磁場や超伝導現象、電子回路等の物理学に関する理解、問題解決能力の向上、実験報告書作成および成果発表等、大きな成長の機会を得ることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は「速度制御が可能な超伝導コースター」という世の中に無い教材を作成する点が一番の特徴であった。また、本研究は有明高専２年生の課題研究で学生達が主体となって実施し、教材そのものをゼロから学生の手で製作するため、製作行程が材料の段階から可視化できる点も独創的な点であった。受講生が磁場や超伝導に関する知識を獲得しながら、実習工場で装置等を作成し、深く考察する能力を育成することができた点は、「高専」という特徴を考慮した研究企画であったと考える。当初計画した装置は時間的に作成できなかったが、軽い超伝導体を用いた３次元超伝導コースターという別の形の教材作成に成功し、教材活用の幅を広げた意義は大きい。
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