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離島の課題を高専ものづくりで解決するエンジニアリングデザイン教育の実現

研究課題

研究課題/領域番号 19K02900
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分09050:高等教育学関連
研究機関鶴岡工業高等専門学校

研究代表者

佐藤 司  鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (30300528)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードエンジニアリング・デザイン教育 / STEAM教育 / ものづくり / 工学教育 / グループワーク / カリキュラム開発 / エンジニアリング・デザイン / 持続可能社会 / 地域貢献 / エンジニアリングデザイン教育 / 離島問題 / 地域連携 / 漂着ごみ / バイオマス
研究開始時の研究の概要

高等専門学校専攻科および本科5年生を対象にしたエンジニアリングデザイン(ED)教育プログラムを開発し,離島という特殊な地域の課題に「ものづくり」で解決を試みるユニークな教育プログラムの実現を目指す.プログラムの特色として,地域貢献,学科混成型のチームによる複合融合型の課題解決,学生と地域との共同作業を基軸とする.具体的な取り組み課題として,学生による提案を受ける他,回収と処分の困難な漂着ごみ問題,豊かな自然やバイオマス資源の活用技術などを複合融合的な工学的アプローチで挑戦する.研究期間において,予備実験とプログラム構築,カリキュラム実践,学修成果向上の検証を行う.

研究成果の概要

高専専攻科1年生を対象とした、地域の課題に「ものづくり」で解決を目指すエンジニアリング・デザイン実習プログラムの開発および実施方法の確立と教育効果を検証した。学科混成型のグループ活動、合宿を通じたコミュニケーションの活性化,地域貢献の要素を含んだ活動を志向し、活動場所として高齢者の割合が高く且つ自然環境の厳しい山形県の離島(酒田市飛島)を選定した。成果については市内での環境イベントを利用し市民に向けた発表を行い、参加者から多様な考え方による指摘やアドバイスに触れることができた。成果は実用性の観点から評価を受けることで学生の取組み意欲が高まった。協力教員と連携しながら実施する体制が整った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

国内でのエンジニアリングデザイン教育の多くは活動場所や移動手段の制限により学内での活動に終始するものが多いが、本申請のように地域との連携やグループワークを重視し合宿活動を通じて調査、製作に取り組む活動は全国的に少ない。学生(高専専攻科生)は中学卒業後から実践的・創造的技術者育成のための実験実習スキルを受けており、実用性、完成度が高くコスト面に優れた制作物が期待できる。高齢者の割合が高く且つ自然環境の厳しい「離島」という条件で、準備や計画立案にも入念さを必要とし、また現地での自然の厳しさにも耐える成果物を工学的アプローチで挑戦するもので、極めて社会的意義が高い。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Moisturizing Effect of the Skin by Metasilicate Derived from Rice Hull2022

    • 著者名/発表者名
      Riko Hasegawa, Shinko Ito, Tsukasa Sato, Michiaki Shishido
    • 雑誌名

      Journal of the Institute of Industrial Applications Engineers

      巻: 10 号: 4 ページ: 84-89

    • DOI

      10.12792/jiiae.10.84

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] (解説)合宿活動を取り入れた地域貢献型エンジニアリング・デザイン教育の実践 (SDGs と高専ものづくりの融合)2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤 司
    • 雑誌名

      日本設計工学会誌

      巻: 57 ページ: 542-547

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Mechanical and structural properties for recycled thermoplastics from waste fishing ropes2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Tsukasa、Shishido Michiaki
    • 雑誌名

      Journal of Material Cycles and Waste Management

      巻: 22 号: 5 ページ: 1682-1689

    • DOI

      10.1007/s10163-020-01062-x

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proposal and Evaluation on Formation of Abilities Averaging for Effective Active Learning2019

    • 著者名/発表者名
      KODAI SAITO, MITSUAKI YAMADA, TAKASHI MIURA, TSUKASA SATO, RYOJI ONODERA, MICHIAKI SHISHIDO
    • 雑誌名

      Journal of the Institute of Industrial Applications Engineers

      巻: Vol.7, No.2 号: 2 ページ: 51-58

    • DOI

      10.12792/jiiae.7.51

    • NAID

      40022604554

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Thermoplastic Composites Recycled from Fishing Rope Fiber2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Tsukasa、Shishido Michiaki
    • 雑誌名

      Journal of the Institute of Industrial Applications Engineers

      巻: 7 号: 4 ページ: 118-121

    • DOI

      10.12792/jiiae.7.118

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Silk fibroin fiber for selective palladium adsorption: Kinetic, isothermal and thermodynamic properties2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Tsukasa、Abe Saki、Ito Shinko、Abe Tatsuo
    • 雑誌名

      Journal of Environmental Chemical Engineering

      巻: 7 号: 2 ページ: 102958-102958

    • DOI

      10.1016/j.jece.2019.102958

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] グルコマンナンのエステル誘導体化によるプラスチック材料の製造と評価2024

    • 著者名/発表者名
      永田鼓太郎,伊藤眞子,矢作友弘,佐藤司
    • 学会等名
      第15回廃棄物資源循環学会東北支部
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Glass Ash Obtained by Pyrolysis of Glass Fiber Reinforced Plastic GFRP Waste and Adsorption of Copper Ions2024

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Sato, Shuya Abe, Kano Komaki, Yumiko Matsuura, Michiaki Shishido
    • 学会等名
      The 12th IIAE International Conference on Industrial Application Engineering 2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 内川の水質とゴミ調査報告2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤司
    • 学会等名
      内川フォーラム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 間伐材を原料とした多孔質材料の作製と重 金属イオンの吸着挙動2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤恭大,齋藤駿太朗,佐藤司
    • 学会等名
      令和4年東北・北海道地区高等専門学校専攻科 産学連携シンポジ ウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation on Interactions between Simple Telexistence System and 3-Axis Pick-and-Place Unit2022

    • 著者名/発表者名
      Michitaka Nishida, Akihoro Ishikawa, Ryoji Onodera, Tsukasa Sato, Michiaki Shishido
    • 学会等名
      10th International Conference on Industrial Application Engineering
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Moisturizing Effect of Metasilicate Extracted from Rice Hull2022

    • 著者名/発表者名
      Riko Hasegawa, Shinko Ito, Tsukasa Sato, Michiaki Shishido
    • 学会等名
      10th International Conference on Industrial Application Engineering
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FPV視点によるドローンの操縦と物体追跡2022

    • 著者名/発表者名
      石川明寛,黒田琴音,西田統尊,佐藤司,宍戸道明
    • 学会等名
      令和4年東北地区若手研究者研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] openCVを用いたトラッキング によるドローンの操縦性評価2022

    • 著者名/発表者名
      黒田琴音,石川明寛,西田統尊,佐藤司,宍戸道明
    • 学会等名
      令和4年東北地区若手研究者研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of Moisturizing Effect of Metasilicate Extracted from Rice Hull2022

    • 著者名/発表者名
      Riko Hasegawa, Shinko Ito, Tsukasa Sato and Michiaki Shishido
    • 学会等名
      10th International Conference on Industrial Application Engineering 2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation on Interactions between Simple Telexistence System and 3-Axis Pick-and-Place Unit2022

    • 著者名/発表者名
      Michitaka Nishida, Akihoro Ishikawa, Ryoji Onodera Tsukasa Sato and Michiaki Shishido
    • 学会等名
      10th International Conference on Industrial Application Engineering 2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] パススルー機能を用いたFPV操作のドローンとVRゴーグルとの連携および操縦性評価2021

    • 著者名/発表者名
      石川明寛,西田統尊,佐藤司,宍戸道明
    • 学会等名
      日本設計工学会東北支部設立45周年記念研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ニセアカシアを原料とした活性炭の製造とパラジウム吸着2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤司、和田惇之介、阿部哲也、伊藤眞子、松浦由美子、宍戸道明
    • 学会等名
      第30回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 水溶液中におけるシルクフィブロイン繊維に対するパラジウム及び白金イオンの等温吸着挙動2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤司、クルタトタンヤー、佐藤宏之、伊藤眞子
    • 学会等名
      第30回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] キチンを担持したセルロースハイドロゲルの作製と銅イオン吸着2020

    • 著者名/発表者名
      安喰洋幸、川崎拓哉、佐藤司
    • 学会等名
      令和2年度東北地区高専専攻科産学連携シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Composites of Recycled Plastics from Waste Fishing Rope with Rice Hull and Improvement of Tensile Properties2020

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Sato, Michiaki Shishido, Yumiko Matsurura
    • 学会等名
      The 3R International Scientific Conference on Material Cycles and Waste Management 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 身の回りの生分解性プラスチックは本当に分解するか2020

    • 著者名/発表者名
      小林歩夢,伊関恭互,佐藤司
    • 学会等名
      第22回化学工学会学生発表会(東京大会)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ニセアカシア炭に対するパラジウムイオン吸着の動力学および等温吸着解析2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤司、阿部哲也、伊藤眞子
    • 学会等名
      第29回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ニセアカシア炭を利用した水溶液からの重金属イオン回収2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤司、菅原博人,長谷川一紗,伊藤眞子
    • 学会等名
      第29回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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