ADMISSION

機械工学科:出張模擬授業

本学の教員が高校へ出向いて行う授業(40分~90分)です。高校生が大学での学問や学び方などへの理解を深め、進路選択の参考とすることを目的としています。
本学部の多彩な分野から希望される講義を受講することができます。

出張模擬授業

NO.01001

テーマ 強磁場の不思議な世界
資格 教授
氏名 安藤 努
キーワード 超電導、磁性、磁場応用技術
必要機材等 PC用プロジェクター、スクリーン(必須)
授業内容 近年、リニアモーターやMRI(核磁気共鳴画像)装置など超電導マグネットを利用する機器の出現に伴い、強磁場が比較的身近なものになりつつあります。
強磁場下では、普段磁石に反応しないと思われている物質が磁場に反応します。
例えば、水は磁場に反発して浮上します。
強磁場による新しい物理現象を分り易く解説し、磁場応用技術についても話したいと思います。

NO.01002

テーマ 身の回りの軽金属材料
資格 教授
氏名 久保田 正広
キーワード 金属、材料
必要機材等
授業内容 私達の身の回りには沢山の機械が使われています。例えば自動車、電車、バイクなどといった乗り物、そしてそれらを構成している部品があります。本出張模擬授業では、これらの機械部品に使われている材料、特に軽金属材料の種類やその加工方法について講義したいと思います。

NO.01003

テーマ 機械と人間が仲良く共存していくために考えること
資格 教授
氏名 栗谷川 幸代
キーワード 人間・機械システム、ヒューマンマシンインタフェース
必要機材等
授業内容 人間と機械が相互に影響しあって構成されるシステムは、乗り物と操縦者、コンピュータとオペレータ、加工機械と技術者他多岐にわたっています。システムの中における人間の位置づけとしては、人間がシステムの一要素となっているものから、システムを監視する立場として関与するものまで、様々な状況が考えられます。
本模擬授業では、人間にやさしい機械を作るためにはどのようなことを考えなくてはいけないのか、そのためにはどのようなデータを計測して、どのようにそのデータを分析していくのか、身の回りにある機械を例に挙げ、その方法をわかりやすく説明したいと思います。
また、人間と機械が仲良く共存していくためには今後どのようなことを考えていく必要があるのか、現在検討が進められている研究の実例を紹介しながら、皆さんと一緒に考えてみたいと思います。
右の写真は、運転者を支援する機械(ドライバサポートシステム)の設計に用いるドライビングシミュレータです。
人間と機械が相互に影響しあって構成されるシステムは、乗り物と操縦者、コンピュータとオペレータ、加工機械と技術者他多岐にわたっています。システムの中における人間の位置づけとしては、人間がシステムの一要素となっているものから、システムを監視する立場として関与するものまで、様々な状況が考えられます。本模擬授業では、人間にやさしい機械を作るためにはどのようなことを考えなくてはいけないのか、そのためにはどのようなデータを計測して、どのようにそのデータを分析していくのか、身の回りにある機械を例に挙げ、その方法をわかりやすく説明したいと思います。また、人間と機械が仲良く共存していくためには今後どのようなことを考えていく必要があるのか、現在検討が進められている研究の実例を紹介しながら、皆さんと一緒に考えてみたいと思います。右の写真は、運転者を支援する機械(ドライバサポートシステム)の設計に用いるドライビングシミュレータです。

NO.01004

テーマ 自動車をより早く、より良く、より安く造るための生産技術
資格 教授
氏名 高橋 進
キーワード 自動車、軽量化、生産技術、開発期間短縮、シミュレーション、新工法
必要機材等
授業内容 地球環境への負荷低減のために、自動車の燃費の向上を目的とした、車体の軽量化材料としては、アルミ合金板や強度の高い鋼板が適用されます。これらの材料は、通常の鋼板より、伸びが低い等の特徴のために、成形品に割れ等の欠陥が無く、寸法精度を満足させるために時間をかけて金型の開発を行っています。その金型の開発期間を短くするために、コンピュータ利用したシミュレーション技術の開発と適用が進められて、効果を上げています。
授業では、自動車を取り巻く環境と要求項目の説明から入り、特に、車体を造るうえでの、現状の課題やその課題に対応するためのシミュレーション技術の適用事例を中心に紹介します。
また、レーザー溶接を利用したプレス成形方法や、鋼板を加熱して成形する等の新しい工法により、精度の良い車体を造るための新技術についても紹介し、日本を支えるもの造りの楽しさ及び重要性を伝え、興味を持ってもらいたいと思っています。

NO.01005

テーマ 脳と機械をつなぐ技術
資格 教授
氏名 綱島 均
キーワード 脳科学、ブレイン・コンピュータ・インターフェース、制御工学、信号処理
必要機材等 PC用プロジェクター、スクリーン(必須)
授業内容 近年、リハビリテーションなどへの応用を目的として、脳の情報を読み取り、機械を制御するブレイン・コンピュータ・インターフェースと呼ばれる技術が注目されている。この授業では、脳の情報を読み取る技術とそれを用いて機械を制御する技術について解説する。

NO.01006

テーマ エンジン内の燃焼と無重力実験
資格 教授
氏名 野村 浩司
キーワード エンジン、環境、エネルギー、宇宙環境利用
必要機材等 授業にはPCプロジェクタとマイクが必要になります。
授業内容 ガソリンエンジンをはじめとする内燃機関の燃焼についての授業です。地球温暖化問題や有害廃棄物排出問題、エネルギー資源問題などを絡めて話を進めます。
また、本授業では、私たちが燃焼研究で利用している微小重力環境を紹介することにより、宇宙環境利用についての理解と知識を深めてもらうねらいもあります。
ガソリンエンジンをはじめとする内燃機関の燃焼についての授業です。地球温暖化問題や有害廃棄物排出問題、エネルギー資源問題などを絡めて話を進めます。また、本授業では、私たちが燃焼研究で利用している微小重力環境を紹介することにより、宇宙環境利用についての理解と知識を深めてもらうねらいもあります。 授業内容は以下のようになっています。
エンジンって何?エンジンの燃焼研究にどうして微小重力環境が必要なの?
・地球環境問題と燃焼研究
・宇宙環境と燃焼研究
微小重力環境を得る手段
微小重力環境を利用した燃焼研究
・燃焼液滴列の燃焼(落下塔実験)
・燃焼噴霧の燃焼
(落下塔実験、航空機実験、小型ロケット実験)

NO.01007

テーマ 軽量で高強度な先進複合材料の未知なる魅力
資格 教授
氏名 平山 紀夫
キーワード 軽量・高強度、複合材料、炭素繊維
必要機材等
授業内容 プラスチックを炭素繊維で強化した繊維強化プラスチックは、金属材料よりも丈夫で軽量なため、航空機や自動車等の軽量構造部材として使用されている。特に、ボーイング787等の航空機では、機体重量の50%近くが複合材料で占められるほどになっており、今後の機械産業の発展に不可欠な材料となっている。模擬授業では、自動車部材にも使用され始めている「最先端の複合材料の魅力」について、簡単な物理の知識で理解できるように解説を試みる。

NO.01008

テーマ 溶かさずに材料を接合する
資格 教授
氏名 前田 将克
キーワード 固相接合、最先端材料の接合、表面と界面
必要機材等 プロジェクターとスクリーンが必要です。
授業内容 製品を組み立てていく工程や補修工程で必要となる技術のひとつに溶接・接合があります。溶接・接合には、種々の熱源を用いて材料を溶かしてつなぐ溶融溶接から、糊を用いた接着まで多種多様な技術があり、材料の種類、要求継手特性、コストに応じて接合法が選択されます。中でも、材料を溶かさずつなぐ固相接合は、近年重要性を増しています。それは主に、最先端の新素材には溶融困難な高融点材料や、ある温度以上に加熱したり溶融したりすることによって付与された機能を喪失する材料が多くあり、より低温での接合が求められているためです。
本模擬授業では、このような固相接合に属する種々の接合技術を紹介しつつ、科学的にわかりやすく解説します。

NO.01009

テーマ 流れの不思議・・・飛行機はなぜ飛ぶのか
資格 教授
氏名 松島 均
キーワード 流体、性質、翼性能
必要機材等
授業内容 空気や水は身の回りにありながらあまり意識されることはない。本授業の前半では、流れに関する身近でかつ不思議な現象を紹介し、「流れ」に親しんでもらう。また、後半では飛行機の翼周りの流れをパソコンで計算し、揚力に関する理解を得る。

NO.01010

テーマ 二輪車の運転と制御工学(自転車の補助輪を外すのは、なぜ大変か?)
資格 教授
氏名 丸茂 喜高
キーワード 二輪車、自転車、制御工学
必要機材等
授業内容 皆さんは、小さかった頃に自転車の補助輪を外すのが、とても大変だったという経験はありませんか?実は、自転車の補助輪を外すかどうかということは、同じ自転車であっても、運転操作の面からみるとまったく別の乗り物を運転していることになるのです。
補助輪のない自転車のみでなく、オートバイなど車輪が二つだけの二輪車では、誰もが無意識的に、進みたい方向とは一端逆方向にハンドル操作をしています。この原理は、手のひらの上で棒状のものを立ててバランスを取る動作と基本的には同じです。大学で学習する「制御工学」では、このように何かを制御する仕組みを数学的に説明することができます。
皆さんは、小さかった頃に自転車の補助輪を外すのが、とても大変だったという経験はありませんか?実は、自転車の補助輪を外すかどうかということは、同じ自転車であっても、運転操作の面からみるとまったく別の乗り物を運転していることになるのです。補助輪のない自転車のみでなく、オートバイなど車輪が二つだけの二輪車では、誰もが無意識的に、進みたい方向とは一端逆方向にハンドル操作をしています。この原理は、手のひらの上で棒状のものを立ててバランスを取る動作と基本的には同じです。大学で学習する「制御工学」では、このように何かを制御する仕組みを数学的に説明することができます。

NO.01011

テーマ 流れを観る
資格 准教授
氏名 沖田 浩平
キーワード 流れ、コンピュータシミュレーション
必要機材等 プロジェクター、スクリーン
授業内容 映画やゲームにおけるコンピュータグラフィックスの分野では、リアルさを追求して、物理シミュレーションが行われるようになってきた。
ものづくりの分野においても、製品の性能評価や問題解決のためにシミュレーションが使われている。
本授業では、日常あまり目にすることができない”流れ”をスーパーコンピュータを使ってシミュレーションした結果をコンピュータグラフィックスによって観る。

NO.01012

テーマ 航空機や自動車に使用される軽くて強い材料 ~繊維強化プラスチック(FRP)~
資格 准教授
氏名 坂田 憲泰
キーワード 航空・宇宙機器、自動車、スポーツ用品
必要機材等 PC用プロジェクター、スクリーン
授業内容

NO.01013

テーマ モノを燃やすことと生活とのつながり
資格 専任講師
氏名 菅沼 祐介
キーワード 燃焼、自動車、航空機、エンジン、エネルギ、環境
必要機材等 スクリーン(必須)、プロジェクタ(持参可能)
授業内容 私達は多くのエネルギを使用して生活しています。照明やテレビ、エアコン、スマートフォンなど、生活には欠かせない存在になっています。どれも電気が無ければ役に立ちません。つまり、私達の生活は電気で支えられているといっても過言ではありません。今や自動車も電気で走る時代です。授業テーマであるモノを燃やすこと(燃焼と言います)と私達の生活にどんなつながりがあるのでしょうか。キッチンのコンロ?ゴミの焼却?それだけではありません。皆さん知らずに大変お世話になっているのです。授業では燃焼と生活の関わりをはじめとして、自動車や航空機のエンジンの仕組みなどを交えて、エネルギについて考える授業を行います。

NO.01014

テーマ 植物由来の原料から新しい構造材料をつくる
資格 専任講師
氏名 平林 明子
キーワード 複合材料、グリーンコンポジット、カーボンニュートラル
必要機材等 プロジェクター、スクリーン必須
授業内容 近年、石油由来のプラスチックに代わり、植物由来のプラスチックが開発されています。
軽量・高機能な新たしい構造材料をつくることができる複合材料の分野でもこれらのプラスチックを使用した植物由来のグリーンコンポジット複合材料の成形やその特性について解説します。

NO.01015

テーマ 脳と機械をつなぐ「ブレイン・コンピュータ・インターフェース」
資格 専任講師
氏名 栁澤 一機
キーワード ブレイン・コンピュータ・インターフェース、ロボット、生体計測
必要機材等 PC用プロジェクター、スクリーン(必須)
授業内容 脳活動情報を計測し、その情報を分析することで使用者の意図を識別し、様々な機器を操作することができるブレイン・コンピュータ・インターフェースの仕組みとその応用について説明します。

NO.01016

テーマ 運転しやすい車 と しにくい車
資格 助教
氏名 風間 恵介
キーワード 自動車、制御工学、ロボット、自動運転
必要機材等 PC用プロジェクター、スクリーン
授業内容 車はなぜ曲がることができると思いますか?ハンドルが付いていて、それを回すからでしょうか?実は、ちょっと違います。
車にはハンドルやタイヤなど、いろいろなものが組み合わさってできた製品です。その車の運動を計算するのは複雑に見えると思います。しかし、皆さんがこれまでに習った数学や物理の知識だけで、大まかに計算することができます。
さらに、車の特性が変わると、動き方がどのように変化するのかを数学的に解析して、運転しやすい車としにくい車の違いを説明します。 車はなぜ曲がることができると思いますか?ハンドルが付いていて、それを回すからでしょうか?実は、ちょっと違います。車にはハンドルやタイヤなど、いろいろなものが組み合わさってできた製品です。その車の運動を計算するのは複雑に見えると思います。しかし、皆さんがこれまでに習った数学や物理の知識だけで、大まかに計算することができます。さらに、車の特性が変わると、動き方がどのように変化するのかを数学的に解析して、運転しやすい車としにくい車の違いを説明します。

NO.01017

テーマ ロケットの基礎 -巨大なパワーはどのようにして作られるのか-
資格 助教
氏名 松本 幸太郎
キーワード ロケット推進、推進薬、熱流体
必要機材等 プロジェクター、スクリーン、音響設備(一般的なもの)
授業内容 我々の日常生活の一部は宇宙開発の恩恵により支えられております。例えば、自動車のカーナビゲーションシステム(以下、カーナビ)が挙げられます。カーナビはGPS衛星から送られる電波を受信することで自車の位置を特定します。このように、宇宙開発は学術的な研究のみならず、人類の生活を豊かにする面も持ち合わせています。
本授業では、人工衛星を宇宙空間へ輸送する手段である『ロケット』をテーマに取り上げます。

授業では以下の内容についてお話致します。
①宇宙開発の概要
②ロケットの分類・飛翔原理
③ロケット研究開発の現状と将来