2016 年度実績報告書

風車教材の開発と地域連携したサスティナブルな技術者および技術リテラシー教育の実践

研究課題

研究課題/領域番号	25871037
研究機関	神戸市立工業高等専門学校
研究代表者	早稲田一嘉神戸市立工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (20390479)
研究期間 (年度)	2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード	STEM教育 / グローバル化 / ものづくり教育 / 機械工学 / 工学教育
研究実績の概要	ペーパークラフトでは難しいひねりのあるブレード形状を3DCADデータ化し，その他部品（アップウィンド型およびダウンウィンド型用のシャフトや軸受の有無を切り替え可能なナセル）を設計し，3Dプリンタによる風車模型の造形を試みた．3Dプリンタ風車の性能を確認し，機械工学の教材化することが可能であることを確認でき，本校学生の卒業研究にて報告した．また，材料力学向け教材化のために，弾性材料による3Dプリンタブレードの造形を試み，センサー類やCPUボードを内包できる形状の設計，教材としての利用方法を提案し，機械学会年次大会で報告した．また，本校のカリキュラムの再編に合わせて，機械工学科2年生の「機械実習」において，ペーパークラフト風車の教材を試験的に導入し「導入教育段階での教材」として成立することを確認した．H29年度からは機械工学科1年生向けに正式に導入した．風車や工作の外部向け公開講座は3回開催し，学生が主体的にコミュニケーション力を上げる機会を与えた．その他に中学校理科の先生向け研修（神戸市総合教育センター指導力向上研修）に風車教材を提供した．また，日本機械学会関東支部「機械の日」イベントへの工作の提供をした．前年度までに比べて自治体や学会へ情報発信ができた．3Dプリンタ風車に関して3Dプリンタ製造企業のショールームに展示する方向で話しが進んでおり，前年度まで実績がなかった企業との連携があった．Webページを更新し，教材としての利用方法（ペーパークラフト組立，実験，シミュレーション）のページを追加した．約3年間のWebページのアクセスは国内と国外の比が約5：5（総アクセス約13000）であった．成果の一部は1回の口頭発表（日本機械学会年次大会），研究紀要1本を発表，また，日本風力エネルギー学会学会誌の特集記事「風車教育と人財育成」への紹介記事を執筆し掲載された．
備考	その他の発表：早稲田一嘉：多用途水平軸風力タービン教材と公開講座の紹介,日本風力エネルギー学会誌, 40, 4, pp.514-518 (2017.2)，日本機械学会関東支部「機械の日」イベントへの工作の提供記事（日本機械学会誌，第120巻,第1179号，pp.45, 2017.2） Web上でのデジタルコンテンツの権利管理として「クリエイティブ・コモンズ・ライセンス（CCライセンス）」を採用．