事業報告

マイスター・ハイスクール事業報告

【電気科】ワイヤレス給電研究活動報告 (11月上旬:コンピュータアイデアコンテスト)        (12月上旬:東北学院大学での共同研究活動)        (12月下旬:ワイヤレス給電の未来を考えるシンポジウム)

 本校では現在マイスターハイスクールの研究を実施していますが、私たちの班ではワイヤレス給電

について研究を進めています。ワイヤレス給電とは、電線を使用しない(ワイヤレス)で給電を行う

方法ですが、私たちは昨年度の先輩方の研究成果を生かして、さらに研究を前進させるべく、新しい

ことにも挑戦をして、研究活動に取り組むことにしました。

 そこで今年度実践したワイヤレス給電での、校外における実践活動について、3点報告します。

 

 1.福島県高校生コンピュータ・アイデア・コンテスト(CIC大会) 令和5年11月10日(金)

 工業部会が主催する福島県高校生コンピュータアイデアコンテストが、県立会津工業高等学校に

おいて開催されました。研究で取り組んでいる「陸上給電」「水中給電」におけるワイヤレス給電

の製作模型について「自動車型給電模型」と「 LED点灯模型」を準備して 大会に応募しました。

     CICに応募動画した動画(左:自動車型模型、右:水中給電)  

 大会当日(展示ブースが狭いため、縦長に配置して対応しました)

 奨励賞をいただきました。最後まであきらめずに努力して良かったです。

 

 

2.大学における研究活動(東北学院大学工学部電気電子工学科) 令和5年12月9日(土)

 東北学院大学では、担当の佐藤文博先生に技術指導をいただいていますが、ワイヤレス給電において

 共同研究をさせていただいています。今回、大学を訪問して、共同実験を行ってきました。

 また、当日はオープンキャンパス開講日でもあるので、模擬授業も受講することができました。

 

  生体情報工学について(電気電子工学科 加藤和夫先生)模擬授業

 

 ワイヤレス給電を活用した電動キックボードによる体験実習

 (東北学院大学 と 民間自動車 との連携による試作品)

 

   

 実習棟でのワイヤレス共同実験(佐藤文博研究室)

  

  インピーダンスアナライザによる数値観測    オシロスコープによる波形観測

 

 実習室は磁場が完全にシールド(磁気遮蔽)しており 外部の影響を受けない状態で実験できました

  

 

 

3.ワイヤレス給電の未来を考えるシンポジウム 令和5年12月22日(金)

 ~ 小高産業技術高等学校・東北学院大学共同による ワイヤレス給電合同体験研修会 ~

 福島ロボットテストフィールド(南相馬市原町区)を会場にして、小高産業技術高等学校・

 東北学院大学共同による「 ワイヤレス給電 合同体験研修会 」 を開催しました。


 福島県立小高産業技術高校では、文部科学省から研究指定を受け、令和3年から3年間

「マイスター・ハイスクール事業」の研究を実施しており、ワイヤレス給電の研究活動に

 取り組む上で、東北学院大学には種々の御指導や共同研究活動を賜りました。

 東北学院大学は東北大学(プロジェクトリーダー鈴木高宏教授)との共同実施により

「大学等の「復興知」を活用した人材育成基盤構築事業」の採択を受け、人材育成事業に

 取り組んでいます。

 今回、3年間の研究活動に一定の成果が得られましたので、小高産業技術高等学校と

 東北学院大学共同で、両プロジェクトのまとめとしてワイヤレス給電に関する合同体験

 研修会を実施しました。

 

 自動車型模型(ミニ四駆)における走行模型を製作して、来場者に説明する様子

 ワイヤレス給電における水中給電を実演 (右手にある球は、磁場の影響を受けないため光らない)

  ワイヤレスドローンの仕組みを説明        実際にドローンを操作する様子

 

 ワイヤレス給電を利用した地域復興の在り方について (3班編成でグループワーク)

 

  (1班)ワイヤレス給電を用いたエンターテイメントについて 

     「光るナイト温泉」「デジタル花火」「空撮を用いた展望台」などを活用実践として

      地域の産業を発展させるアイデアを発表した

  (2班)ワイヤレスドローンを用いた「相馬野馬追まつり」について

      南相馬は「相馬野馬追」で有名なので、「ドローン騎馬戦」を使って町おこしをして

      地域の産業を発展させるアイデアを発表した

  (3班)漁業を再生させる取り組みについて

    いけす(養殖場)にワイヤレス給電を活用させるアイデア

    水中ロボットで給餌させ、成魚を育成させるというもの

    少子高齢化における人材不足にも対応できるという実用的内容

 合同研修会のまとめ(小高産業技術高校 大槻 成志)

 

 

     研修会に参加した 小高産業技術高校と東北学院大学のワイヤレス研究班で集合写真

       御指導いただいた東北学院大学 教授 佐藤 文博 先生(左から3番目)

 

 ワイヤレス給電は、学習内容において高周波を扱う内容であるため、難易度が高い内容でありますが

本校生徒は大学と共同研究を進め、ワイヤレス給電に関する製作物を各種完成することができました。

実社会を見ると民間レベルでも携帯電話やノート PC などの静止している物に対する給電が現実であり

走行している自動車や飛行している航空物などの給電は技術が追いついていないのが実情であります。

 しかしながら、今回動作している対象物への給電を考え実用化させるために、論文や文献等を参考に

東北学院大学と連携して「自動車模型(陸上給電)」「水中模型(水中給電)」「ワイヤレスドローン

(空中給電)」に取り組んできました。研究機関と連携をとりながら、一生懸命取り組むことで、最終

的に目標達成を実現できたため、今回、東北学院大学と連携して、合同研修会に至りました。

 ワイヤレス給電は現在、各方面で研究されていますが、実用化には課題が多く、まだまだこれからの

未来の技術であると感じます。ワイヤレス給電には、その内容に無限なる可能性が膨らんでいますので

今後も研究活動に取り組んでいきたいと感じております。

 最後になりますが、本研究において御指導いただきました東北学院大学の佐藤文博先生には、心より

御礼申し上げます。さらに今回の研修会では、復興庁や福島イノベーションコースト構想推進機構にも

御支援いただきました。この場をお借りして御礼申し上げます。

【電気】ワイヤレス給電に関する研究活動

  本校では現在マイスターハイスクールの研究を実施していますが、わたしたちの班では

 ワイヤレス給電について研究を進めています。ワイヤレス給電の社会が実現すれば、身の

 回りの生活がコードレス社会になり、スマートな生活環境になります。現在Wi-fiがもたらす

 通信環境はコードレスによる生活環境を実現できることになりました。今後、さらにワイヤ

 レス給電が実現することで新たな未来が実現できます。

 

  私たちは、昨年度の先輩方の研究成果を生かして、さらに研究を前進させるべく、新しい

 ことにも挑戦して、研究活動に取り組むことにしました。

 

(1)電磁誘導方式(磁界共鳴型)コイルを利用した方式

(2)静電誘導方式  コンデンサを利用した方式

 ※ 今回の研究では、共振現象を利用した「電磁誘導方式」を採用しました。

 (図参照)NTT環境宇宙エネルギー研究所

 

[実践活動・1] LEDへのワイヤレス給電 ・・・ 静止している物への給電

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 LED給電(左:0.5cm 右:2cm)  磁気遮蔽実験(左:アルミニウム 右:プラスチック)

 距離が離れると給電効率が下がる   磁束が金属板に吸収され、受電側に充分に給電されない 

 

[実践活動・2] 電車型模型(プラレール)への給電 ・・・ 動作する対象物への給電 
 

送電コイルを搭載したレール 受電コイルを搭載した走行車体   佐藤文博先生より技術指導  最終的に走行実現

 

[実践活動・3] 電源回路(インバータ:DC⇒AC回路)の製作

 電源回路を計算   実際自作した電源回路     f = 30kHz~36kHzを観測  班員の作業風景 

 

[実践活動・4] 自動車型模型(ミニ四駆)の製作 <状態確認>

   走行コースをインピーダンスアナライザで調べる        コースの状態を分析(波形観測)


[実践活動・5] 自動車型模型(ミニ四駆)の製作 <コース製作・走行模型製作>

   送電コイルを搭載した走行コースの製作      受電コイルを搭載した自動車型模型(動作確認)

 自動車型模型を試行錯誤の末に完成。

 ワイヤレス給電を自動車型模型に応用して、給電を完成させることができた。公開文化祭でも展示。

 

[実践活動・6] 水中におけるワイヤレス給電の実証実験

 水中においても陸上と同様に給電可能であるか検証したが、問題なく動作することが確かめられた。

 水槽にコイルを施した給電装置の全体図      水中給電(左:給電前、右:給電中)

  

 角形水槽への給電(丸形水槽とは異なり、電流磁場が均一ではない)

 

[実践活動・7] ワイヤレス給電を活用したドローンへの給電実験

 陸上での給電、水中での給電に成功したため、最終課題である空中での給電を目指して取り組んだ。

 空中で直接給電をする場合、レーザーやマイクロ波による給電となるため、人体への安全面も充分に

 考慮して地上で一旦給電を行い、その後で空中に飛行させる間接給電方式に変更した。

 

 ワイヤレスドローン(送電基地・受電ドローン)   給電の様子(赤:通電、青:給電)

  

      共振状態の確認         給電されたドローンを操縦

  

(研究活動のまとめ)

  ワイヤレス給電における給電技術は私たちが日頃から想像している以上に奥が深く、現在でも日々

 技術が進歩しています。いま現在、私たちが日頃利用している「携帯電話やタブレットPCなどへの

 給電」が、ワイヤレス給電の主な利用例ではありますが、将来的には「走行自動車や航空機への給電

 技術」「宇宙発電などにおける地球への送電技術」「ガンの治療など医療技術」の利用も考えられて

 おり、幅広い分野への活用が想定されます。

  今回のマイスターハイスクールに関する研究活動を通じて、ワイヤレス給電に関する様々な内容を

 学ぶことができましたが、この技術は現在も拡大を続けており 夢や希望が広がる分野だと言えます。

 今回の発表会を持って、授業における研究活動は終わりを迎えますが、卒業後もワイヤレス給電に

 関する分野に興味を持ち続け、さらに学び続けていきたいと感じております。

第33回全国産業教育フェア福井大会参加報告

第33回全国産業教育フェア福井大会が以下の日程で実施されました。

産業教育フェアとは、専門高校生等が全国から集い、日頃の学習や活動の成果を総合的に発表する場です。

本校だと工業・商業科が対象となります。

 

〇日時:令和5年10月28日(土)~29日(日)

〇場所:福井県産業会館、福井県生活学習館

 

本大会では「文部科学省事業発表」が実施され、本校が活動しているマイスターハイスクール事業について発表をしてきました。

当日の発表内容として、マイスターハイスクールの実践内容で学んだことの発表、展示ブースを設営してのポスターセッションが主なものです。

本校は「ふくしまの未来を創るテクノロジスト育成事業」という題で6つの分野で活動していることを発表しました。

今回は1学校15分以内という制約があるため、以下の3つの分野に絞った発表となりました。

 

①再生可能エネルギー(EV・水素燃料電池車製作、EVレース参加、地元EVレース企画・運営)

②ロボット技術(メカトロニクス学習、騎馬武者ロボット、手綱センサ、農業ロボット)

③スマートシティ(地元商店街の電子発注、SNS発信、地域通貨、相双アンバサダー)

 

これらの活動では「学科・企業・地域連携」「地域貢献」が多く組み込まれており、それらを主軸として発表した。

成果発表の講評として「非常に高度な学習内容である。また、これらの活動で4つの学習効果(挑戦・創造・継続・協働)をあげており、それら全てが今後を担う産業人として必要な資質であり、理にかなった効果を上げている。」といただいた。

生徒たちも日々練習していた成果が認められ、終了後は歓喜の表情であった。

会場モニュメント

文部科学省事業発表①

文部科学省事業発表②

本校紹介ブース

 

 

【機械×電気×商業】相双EVレース大会の開催

2023年11月27日(月)会場:ふたば自動車学校

本校主催の「相双EVレース大会」を開催いたしました。

相双EVレース大会とは、相双地区の各学校で製作する電気自動車技術の向上のために

製作技術の意見交換や、課題解決につなげることを目的とした大会です。

   校長あいさつ(開会式)    出走前準備①(車検)    出走前準備②(ピットの様子)

 

  

 

 

 

 

 

 

   レース開始の様子①       吹奏楽部の生演奏       レース開始の様子②

レースの様子2レースの様子吹奏楽部の演奏

会場は、ふたば自動車学校の敷地をお借りし、20分間の周回数を競うというルールで行われました。また、本校の機械科、電気科、ふたば未来学園高校、テクノアカデミー浜より合計8台のエントリーがありました。天候にも恵まれ、各チームがベストを尽くして戦う姿が見られました。商業科では、受付、司会、大会の解説などを担当し、吹奏楽部は疾走感ある演奏で大会を盛り上げました。大会の様子を、各メディアにも取り上げていただき、地域の活性化につながる良い大会になったのではないかと思います。最後に、この大会を開催するにあたり、ふたば自動車学校、CQ出版社、電動モビリティ専門職大学、東北大学等の協力団体をはじめ、大会関係者の皆様に厚く御礼申し上げます。

 

<大会順位>

1位:浮舟号  千色志音 選手(小高産業技術)

2位:Htec-Jr. 根岸尚史 選手(テクノアカデミー浜)

3位:吉名号  遠藤魁浬 選手(小高産業技術)

 

                                                                                  

    レース解説の様子①       レース解説の様子②       展示ブース
レース解説の様子2レース解説の様子1展示ブースの様子

 

 

 

 

 

   

  

  水素燃料電池自動車 体験   CQ出版社佐藤様より講評        集合写真

 

 

 

 

 

 

 

 【相双EVレース大会動画①】    【相双EVレース大会動画②】   【相双EVレース大会動画③】
 

※上記画像をクリックすると動画が再生されます。

 

【産業革新科(工業) 】環境化学コース、電子制御コース3年生マイスターハイスクール課題研究

 11月17日(金)産業革新科(工業)の3年生が課題研究で日本原子力研究開発機構の研究員の方々と株式会社JDRONEの方々のご指導の下、前回に引き続き、ドローンに測定器を付けて遠隔地の大気サンプリング分析と空間線量のマッピング技術について研究を行いました。文部科学省の方々がマイスター・ハイスクール事業の視察にいらっしゃるということで少し緊張した面持ちでした。

 また、今回、あいにくの雨で、前半は講義を中心に行いましたが、最後、雨が上がってドローンを実際に飛行させることができました。環境化学コースと電子制御コースのメンバーがそれぞれの分野で協力し研究を進めてきた結果、思い通りの動作確認ができ、協働することの大切さがわかりました。ドローンの操縦は、免許を持った専門の方にお願いしました。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【産業革新科電子制御コース 】2年生マイスターハイスクール事業、ドローンのプログラム講習会

11月2日(木)、9日(木)の2日にわたり2年生対象にドローンに関するプログラム講習会を行いました。講師は、産業実務家教員の東日本計算センター・大平様他3名にお願しました。

1日目は、ドローンの飛行に関して変更になった法律関係や操縦ライセンスを説明と、トイドローンのプログラミングについて実習を行い、2日目は、4台の連帯飛行についてプログラミングまで実習を行うことができました。

 現在、3年生が取り組んでいる内容を教えていただき生徒たちも生き生きと課題に取り組み、思うようにいかない機体に苦労しながらも熱心にプログラム作成を行うことができ、来年以降にもつながっていくと期待できます。

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    ドローンに関する法規の説明を受ける様子

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

                                 ドローンのプログラミング実習の様子

                       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      コントロール用パッドを配置している様子

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                   4台のドローンを一緒に飛ばす準備の様子

 

【相双EVレース大会告知】

下記の日程で本校主催の「相双EVレース大会」を開催いたします。入場料は無料です。ぜひ、観戦に足を運んでください。

【日  程】 : 令和5年11月27日(月)

【場  所】 : ふたば自動車学校(双葉郡浪江町高瀬小高瀬迫198-3)

【参  加  校】 : テクノアカデミー浜、ふたば未来学園高校、小高産業技術高校

【開  場】 : 12:00

【スタート】 : 13:00 

【閉  場】 : 15:00 

【レギュレーション】 : モーター最大出力は600[W]以下(使用個数は1つ)

             鉛電池定格12V3.2Ahの容量(2個まで使用可)

【レース規則】 : 20分間走行し、周回数を競う

ポスター

【機械×電気】相双EVレース予選走行会

相双EVレース予選走行会が以下のとおりに実施されました。

 

日時:2023年11月10日(金)

場所:ロボットテストフィールド

参加:小高産業技術高校、ふたば未来学園

相双EVレースについては以下のリンクより、宣伝ポスターが確認できます。

【相双EVレースについてはここ】

 

今回、ロボットテストフィールドの滑走路コースを利用し、製作したEVカートを走行させました。

500m×20mのアスファルト舗装コースであり、モーター出力が試されるコースです。

本日の走行タイムを参考に本番のスタートポジションを決定していきます。

トップは往復1kmの滑走路コースを1分52秒で走行しました。

参加車両は本校機械科1台、電気科3台、ふたば未来学園より1台となりました。

  

 (※写真クリックで動画が別ウインドウで開きます。)

 予選走行動画01(40秒動画)

 

 (※写真クリックで動画が別ウインドウで開きます。)

 予選走行動画02(35秒動画)

 

予選会終了後、「11月27日(月)に実施される本番レースでは規定タイムでの周回数を競うルールになっている。単純に出力を上げて速くするとすぐにバッテリーが無くなってしまう。いかに速く、長時間走行ができるかが課題である。」と大会実行委員から話があり、参加生徒たちは改めて本番にむけて取り組む姿勢を見せていた。

商業人材育成事業 「相双アンバサダー」成果発表会の開催

令和5年11月1日(木)に、ニューさいとう(南相馬市)で、成果発表会を開きました。静岡県牧之原市、富山県南砺市、新潟県燕市、新潟県小千谷市、茨城県取手市、東京都杉並区、福島県北塩原村の方々に、南相馬市の観光スポットや歴史、文化などを一人ずつ紹介しました。とても緊張して練習通りにはいきませんでしたが、この経験を次の活動に活かせるよう、また練習を重ねていきたいと思います。

【産業革新科(工業) 】1年生マイスター・ハイスクール事業、施設・企業見学説明会

 10月30日(月)産業革新科(工業)の1年生を対象に、震災遺構 浪江町立請戸小学校、東日本大震災・原子力災害伝承館、浅野撚糸株式会社 双葉事業所および福島水素エネルギー研究フィールドの施設・企業見学説明会を実施しました。

 午前中の請戸小学校や伝承館では、震災当時3歳で、記憶はおぼろげだという事でしたが、展示の写真や映像資料を一つ一つ丁寧に見学しました。午後は、浅野撚糸株式会社で特許も取得している技術に触れ、ショップではタオルを購入する姿もありました。水素エネルギー研究所では、水の電気分解で水素をつくる大規模な施設を驚きの様子で見学していました。1日で4か所を周る過密スケジュールでしたが、天気も良く充実した見学説明会となりました。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

震災遺構 浪江町立請戸小学校

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

東日本大震災・原子力災害伝承館

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

浅野撚糸株式会社 双葉事業所

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

福島水素エネルギー研究フィールド

課題研究 「水素自動車製作班」 フィールドワークを行いました

機械科では、課題研究で水素を使った燃料電池車を製作しています。この班は電気科と機械科のコラボレーションで取り組んでいます。

10月27日(金)に、水素自動車班の4名が富岡町、浪江町にフィールドワークに行ってきました。

富岡町では東京電力廃炉資料館、浪江町では水素実験フィールドと移動水素ステーションを見学し、水素エネルギーの可能性について学びました。

廃炉資料館で説明を受ける移動式水素ステーションを見学見晴らし台にて水素実験フィールドをバックに撮影

【電気科・産業革新科電子制御コース 】3年生マイスターハイスクール課題研究

10月27日(金)3級技能検定(シーケンス制御)の学習を実務家教員から指導を受けました

 電気科、産業革新科電子制御コースでは、3年生の課題研究において3級技能検定 (シーケンス制御)についての学習を合同で実務家教員から指導を受けております。

実務家教員として、日本オートマチックマシン株式会社端子事業所の三瓶寿之様、鈴木克弥様をお迎えして講義と技術指導をいただいております。

生徒たちは、技能検定を合格するために細かなアドバイスをいただきながら熱心に学習に取り組んでおります。

 

【機械・電気】2023CQEVミニカートレース出場

2023年10月9日(月)、『2023 CQEVミニカートレース』に電気科3チーム参加してきました。

当日は雨天の中での開催となり、参加車両は入念な雨対策をしての走行となりました。

(カートは回路がむき出しで、雨で電気回路がショートするため)

参加車両は以下の3台になります。

①第一チーム(小高の吉名号)

モーター仕様:2直3並(20巻)

②第二チーム(小高の浮舟号) 

モーター仕様:3直2並(15巻)

③第三チーム(小高の村上号)

モーター仕様:2直3並(15巻)

大会ルール等の詳細は以下のようになっています。

1.筑波サーキットを30分走行した周回数で勝敗を決する。(一斉走行)

2.CQ出版の「CQEVミニカート」のみ出場可能。

3.モータのコイルの巻き方/巻き数は自由。(モーターは手巻き)

4.鉛蓄電池12V、2個。

 

これらの条件で、モータ設定、モータ制御、車両整備の違いによる走行距離(1周約2045m)を競います。

走行速度と蓄電池の使い方のバランスを問われる大会となっています。

写真① 出走前 写真② レース中 写真③ レース中

結果ですが、第一チームは4周、第二チームは6周、第三チームは2周を走ることができ、総合優勝のチームは9周でした。

大会規定で優勝車両の70%以上走行した車両が完走と認められ、第二チームのみが完走することができました。

今年度は多くの課題が見つかる大会でもありました。

第一チームは雨による電気回路異常が発生してしまい途中、走行不能。平均速度を見るとなかなか早い結果ではありましたが、最後まで走り切れなかったことが残念です。

第三チームは上り坂での電流制御がうまくいかず、ブレーカー(30A)が頻繁に作動してしまいました。レース中、再スタートしましたがうまく走行できず、悔しい思いをしました。

 

<大会ホームページ>CQEVミニカートレース

<結果一覧>リザルト表

大会走行動画(47秒動画)

写真をクリックすると動画が別ウインドウで開きます

 

 

 

 

【産業革新科(工業) 】実務家教員による環境化学コース3年生マイスターハイスクール課題研究

 9月22日(金)産業革新科(工業)環境化学コースの3年生の課題研究で、「水質改善」をテーマに取り組む生徒を対象に、先月に引き続き、大内新興化学工業株式会社原町工場で取締役工場長をされていらっしゃる志賀敏文先生を実務家教員にお迎えしてご講義と先端技術のご指導をいただきました。
 「フェントン処理」という鉄イオンを化学的に利用した水質改善処理について研究を行ってきましたが、今回、今までで一番実験がうまくいき、COD(水質基準の指数)が改善したことがしっかり確認できました。最先端の難しい研究ですが、生徒諸君も達成感と自信につながったようです。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【産業革新科(工業) 】環境化学コース、電子制御コースの3年生マイスターハイスクール課題研究

 9月15日(金)産業革新科(工業)の3年生が課題研究で日本原子力研究開発機構の研究員の方々のご指導の下、ドローンに測定器を付けて遠隔地の大気サンプリング分析と空間線量のマッピング技術について研究を行いました。

 今回、環境化学コースと電子制御コースのメンバーがそれぞれの分野で協力し研究を進めました。ドローンに自作した測定器を装着するのにアイディアを出し合いながら行い、ドローンの操縦は、免許を持った専門の方にお願いしました。実際に自作の測定器がきちんと動作し、ドローンが飛行するところを間近で見ることができて、研究を進めるうえで貴重な機会となりました。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

商業人材育成事業 流通ビジネス科『地元の歴史探訪』

【流通ビジネス科】地元の歴史探訪

令和5年9月1日(金)に、南相馬市主催の「奥州相馬氏ゆかりの地バスツアー」に参加し、

私たちが生活している地域の歴史について学びました。

当たり前にある神社仏閣、相馬野馬追のルーツをたどり、

700年もの長い歴史の続きに今の私たちがいることに、気持ちが引き締まる思いがしました。

その後ロボットテストフィールド内を見学し、

これからの南相馬市の発展について、私たちに何ができるのかを深く考えさせられました。

この学びを、アンバサダーとして多くの方に自分たちの言葉で伝えられるように励んでいきます。

 

 

【機械×電気】福島県総合教育会議での本校取組み発表

令和5年度第一回福島県総合教育会議が以下のとおりに実施され、本校生も参加してきました。

 

テーマ:「カーボンニュートラルの実現に向けて」

日時:2023年8月24日(金)

場所:福島市杉妻会館

 

この会議では、カーボンニュートラルについて福島県全体の取組み発表から始まり、福島県高等学校の主な取り組みが多数発表されました。

本校生は事例発表として「再生可能エネルギーの学習」を発表しました。

 

本校は令和3年よりマイスターハイスクールに認定されており、校内学科連携、他校連携・地域連携を実施しております。

今回は「手巻きモーターによるEVカート製作」「水素燃料電池車の製作」「相双EVレースの開催」について主に発表しました。

これらの活動は、課題研究の時間を活用して、校内の「機械科・電気科・商業科」が連携して上記3つを実施しています。

 

質疑応答では、「製作で一番大変なことは何か」「水素燃料についてどう考えているか。本県でどのように普及するのがよいか」「EV製作をして、電気自動車のリサイクルについてどう考えているか」等の質問があり、発表生徒たちは各々で福島県の未来を考えた返答をしていました。

 

会議終了後には、内堀雅雄知事より激励の言葉とともに、記念撮影をしていただきました。

 

【産業革新科(工業)】実務家教員による環境化学コース3年生マイスターハイスクール講演会

8月29日(火)産業革新科(工業)環境化学コースの3年生を対象に、大内新興化学工業株式会社原町工場で取締役工場長をされている志賀敏文先生を実務家教員にお迎えしてご講義をいただきました。

今回は廃水処理に利用されている鉄イオンを用いた凝集沈殿についてご説明いただきました。

実験では、使い捨てカイロに含まれている鉄粉を再利用して凝集剤として使用可能であるかを実験しました。また、フェントン反応によるCODの除去実験も行いました。

生徒たちはSDGsについて関心を高めつつ、凝集沈殿を行うためにはpHなどの実験条件の範囲が大切であることに気づいた様子でした。

とても分かりやすい説明で、化学の力が私たちの生活に大きく貢献していることを知ることができました。

【機械×電気×商業】相双EVレースに向けた練習走行会

相双EVレース走行練習会が以下のとおりに実施されました。

相双EVレースとは、小高産業技術高校が中心となり相双地区でEVレースを実施する企画です。主に相双地区とその周辺学校が対象であり、各校で自作したEVカートを持ち寄ったレース企画です。

今回は本番レースに向けた練習会となります。

 

テーマ:「相双EVレースに向けた練習走行会」

日時:2023年8月21日(月)

場所:ふたば自動車学校

参加:小高産業技術高校、ふたば未来学園、東北大学等

 

当日は天候に恵まれ晴天の中での走行となりました。

本校機械科2台、電気科2台、ふたば未来学園より1台の車両参加となりました。

今回は技術交換を含めた走行会でもあり、各校の車両の特徴やモーター調整、プログラム調整について意見も交わされました。

 

電気科では、車両に自作した電流電圧ロガーを搭載しており、走行データをとりながらの走行ができました。

特性の違うモーターを複数持参し、各モーターの実走データをとれるところは大きな効果があったと思います。

機械科では、9月17日(日)に宮城県名取市で実施される「WORLD ELECTRIC VEHICLE CHALLENGE」にも参加する予定であり、それに向けた良い練習でもありました。

(※写真クリックで動画が別ウインドウで開きます。)

練習走行動画01

 

(※写真クリックで動画が別ウインドウで開きます。)

練習走行動画02

 

生徒達からは「アクセル全開で走行することができて気持ち良かった」「みんなで一緒に走ることが楽しかった」「モーター調整が難しく誤動作がでたが、本番に向けて良い経験となった。」「ふたば自動車学校が広くてキレイ。恵まれた環境で練習できることが嬉しかった」等の感想が出ていた。

 

これらの活動で相双地区を活性化できればと考えています。

更には再生可能エネルギー、カーボンニュートラルに関する啓発活動になればと考えています。

【電気科・機械科・他校連携】EVカートの合同練習会

7月14日(金)に南相馬市にある福島ロボットテストフィールドにおいて、EVカートを製作している学校と合同で練習会を行いました。

・福島県立テクノアカデミー浜

・福島県立ふたば未来学園中学校・高等学校 

以上の2校に参加していただきました。

 

あいにくの雨模様で思い通りの作業はできませんでしたが、できる限りの作業を行い、

他校の製作しているEVカートを実際に見ることで、それぞれ課題を見つけることができたようです。

10月に行われるCQEVレース及び11月に行われる相双EVレース開催に向け、今回の練習会を活かしていきたいと思います。

 

写真① 左から ふたば未来、本校電気科、本校機械科、テクアカ浜 EV製作チーム

動画① マシントラブル

(上画像をクリックすると動画が視聴できます)

動画② 走行練習の様子

(上画像をクリックすると動画が視聴できます)

【産業革新科(工業) 】環境化学コース1年生・外部講師講演会

 7月14日(金)産業革新科(工業)環境化学コースの1年生を対象に、日本原子力研究開発機構の研究員の方々をお迎えしてご講義をいただきました。
 日本原子力研究開発機構の概要と放射線の性質や環境測定技術を通して、環境分析や環境保全の大切さを学習しました。また、実際に放射線測定器を使い、身の回りの物、昆布や化成肥料などの放射線量の測定。放射線源との距離や遮蔽物の関係の実験などを体験することができ、生徒諸君も環境分析や環境問題に関して、知識が深まったようでした。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【産業革新科(工業) 】1年生マイスター・ハイスクール事業企業等見学説明会

 7月10日(月)産業革新科(工業)の1年生を対象に、福島ロボットテストフィールド(以下、RTF)およびロボコム・アンド・エフエイコム株式会社(以下、R&F)の企業等見学説明会を実施しました。

 東京ディズニーランドほどの面積を有する陸・海・空のフィールドロボットの一大開発実証拠点であるRTFでは、インフラや災害現場など実際の使用環境を再現しており、ロボットの性能評価や操縦訓練等ができる世界に類を見ない施設であることを知ることができました。また、研究棟の屋上からの景色は最高でした。

 R&Fでは、弁当盛り付けロボットやAGV自動搬送車、アパレルピッキングロボットパッケージなど数多くのロボットが稼働している様子を見学させていただきました。人とロボットが共存することができれば人手不足、重労働、作業効率の向上に貢献できると感じました。また、工場長の吉田様から職場では自分の意見を相手に伝えることができるコミュニケ-ション力の大切さについても教えていただきました。

 いずれも、地元企業での取り組みについて理解を深めることができました。これからの進路活動等の参考になったようでした。

RTF施設説明RTF研究棟の屋上RTF集合写真R&F集合写真

【産業革新科(工業) 】実務家教員による課題研究 最先端の水質改善に取り組む

 7月7日(金)産業革新科(工業)環境化学コースの3年生の課題研究で、「水質改善」をテーマに取り組む生徒を対象に、先月に引き続き、大内新興化学工業株式会社原町工場で取締役工場長をされていらっしゃる志賀敏文先生を実務家教員にお迎えしてご講義と先端技術の指導をいただきました。
 工場現場でも実際に行われている「フェントン処理」という鉄イオンを化学的に利用した水質改善処理を、今回、使用済みの使い捨てカイロで実現するという最先端の難しいテーマに取り組んでいます。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【産業革新科(工業) 】外部講師による3年生マイスター・ハイスクール事業課題研究の取組

 6月23日(金)日本原子力研究開発機構の研究員の方々を外部講師にお迎えし、産業革新科(工業)の3年生が課題研究でドローンを制御し大気分析や放射線量マッピングを行う研究について講義を受けました。

 今回、電子制御コースと環境化学コースの生徒諸君が協力して、先端技術に触れ、地域に貢献できる人材になることを目標に取り組んでいます。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

協働課題研究 機械科 「農業用ロボットNOMA」製作班

R5 6月16日(金)

「農業用ロボットNOMA」製作班では、前回のヒアリングを基に筐体の設計・製作に取り組んでいます。

その中で、モーターの選定や、減速比についてCEOの五十嵐様やタケルソフトウェアの山崎様に講義をしていただきました。

実際に企業でロボットの開発に関わった方々から話を聞けるのはマイスター・ハイスクール事業ならではの取り組みだと感じました。

設計を進める上での注意点や、重要なポイントについてお話しいただき、機械科の授業で学んだ公式や計算方法に関連づいた内容で、生徒達にも多くの気づきがあった講義になりました。

 

 

 

 

【産業革新科 電子制御コース】 制御技術分野(実務家教員による指導)

産業革新科電子制御コースでは、会津大学の成瀬教授からロボットなどの制御技術の指導を受けております。

6月23日(金)は2回目として、Python でアームロボットを制御するための設定やUSBカメラから画像を取り込むなどを行いました。

今まで思うようにできていかなかったPython でのロボットの制御について、今回動かすところまで行くとこができたので、生徒たちも喜んでいました。

また、USBカメラから画像を取り込むことができたときは、感激の声も上がっていました。

今後は、動作を考えプログラムし、画像の処理と合わせていくことが課題です。

     

  

【産業革新科(工業)】地元企業を見学して参りました。

6月20日(火)に産業革新科(工業:環境化学コース、電子制御コース)の30名で地元企業を見学して参りました。

まずは、株式会社タカワ精密様を見学させていただきました。

会社概要を説明していただいた後、実際に工場を見学させていただきました。

機械加工や設計の様子、数々の機械を見学し、ものづくりへの関心を深めることができました。

次に、丸三製紙株式会社様を見学させていただきました。

会社概要を説明していただいた後、工場を見学し、大型の機械の迫力に生徒は驚いていました。

また、SDGsへの取り組みや、環境への配慮などを学ぶことができました。

どちらの企業も地元を支える企業であり、地元への理解、関心を高めることができました。

お忙しいなか、丁寧な説明ありがとうございました。

今後の学習活動に活かしていきます。

 

〇タカワ精密見学の様子

 

〇丸三製紙見学の様子

 

 

 

 

【電気科】EVカート製作班 マイスターハイスクール外部講師指導

6月9日(金)に電気科3年生課題研究EV製作班を対象に福島県立テクノアカデミー浜の成瀬先生にお越しいただき、EVカート製作について講義、アドバイスをいただきました。

 

内容は

●全国で行われる各種EVレースの概要

●ブラシレスモーターを製作するときのアドバイス

●巻き線補助器の体験 “テクノアカデミー浜 製作物”

●可変磁界ブラシレスモーターの開発 “テクノアカデミー浜 製作物”

 

 

今後の目標でもある、『相双EVレース』開催と

『2023年CQ EVミニカート・レース筑波大会』の出場に向け、

教えていただいた知識や技術を活用していきます。

 

画像1 講義の様子

画像2 巻き線補助器

画像3 可変磁界ブラシレスモーターの開発

 

動画1 巻き線補助器

(クリックすると動画が視聴できます)

 

動画2 可変磁界ブラシレスモーター

(クリックすると動画が視聴できます)

【産業革新科(工業) 】2年生イノベーション・コースト構想推進機構支援による企業見学

6月15日(木)産業革新科(工業)の2年生を対象に、リプルンふくしま、および楢葉遠隔技術開発センターの企業見学を実施しました。

 リプルンふくしまでは、特定廃棄物とはどのようなものか説明をいただき、埋立処分事業の概要や必要性について学びました。また、実際に特定廃棄物埋立処分施設を見学しました。

 楢葉遠隔技術開発センターでは、福島第一原子力発電所の廃炉推進のための試験設備や、VRでの作業計画などを見学させていただきました。実際に水中ドローンの操作や、クローラロボットの操作を体験し、実際に活用されている技術を学ぶことができました。

 いずれも、地元企業での取り組みについて理解を深めることができました。これからの進路活動等の参考になったようでした。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【産業革新科 電子制御コース】 ドローンプログラミング(実務家教員による指導)

 産業革新科電子制御コースでは、東日本計算センターから大平政治 様をを実務家教員としてお迎えして、ドローンプログラミングについてご指導をいただいております。

 6月9日(金)はドローン複数機を同時に制御するためのパソコンの環境設定を行いました。また、4台同時に離着陸するプログラムを書き込み、成功させることができました。

 初めて触れるプログラムや予期せぬエラーに苦戦しながらも、一生懸命取り組んでいました。

 今後、より複雑なプログラム挑戦し、連帯飛行を完成させていきます!

 吉名の丘からドローンを使用した新しい学びが始まります!!

  

 

【産業革新科(工業) 】1年生マイスター・ハイスクール事業企業見学説明会

 6月12日(月)産業革新科(工業)の1年生を対象に、大内新興化学工業株式会社原町工場、および、株式会社アリーナの企業見学説明会を実施しました。

 大内新興化学工業株式会社原町工場では、文房具から航空・宇宙分野までカバーする化学製品や、世界の化学工場で行われているレスポンシブル・ケア活動やSDGsなど、環境に配慮した取り組みについて学びました。

 株式会社アリーナでは、ワイヤレスイヤホンなどで欠かせないbluetoothに係る部品から空飛ぶ車の部品まで、世界最小の高精密電子部品がどのように製造されているか間近で見学することができました。

 いずれも、地元企業での取り組みについて理解を深めることができました。これからの進路活動等の参考になったようでした。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【産業革新科(工業) 】実務家教員による環境化学コース3年生マイスターハイスクール課題研究

 6月2日(金)産業革新科(工業)環境化学コースの3年生の課題研究で、「水質改善」をテーマに取り組む生徒を対象に、大内新興化学工業株式会社原町工場で取締役工場長をされていらっしゃる志賀敏文先生を実務家教員にお迎えしてご講義と先端技術の指導をいただきました。

 昨年度、「環境分析を通して環境問題を考察する」と題して、環境保全のために企業で実際に行っている分析技術や取り組みなどについてご説明頂きました。その講義を受け生徒諸君が水質改善について研究を行いたいということで、志賀先生に技術指導を行っていただくことになりました。

 今回は、マイスター・ハイスクール事業で運営委員になられている外部の有識者や教育委員会の方々などにも、ご視察頂きました。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【産業革新科 電子制御コース】 ドローンプログラミング(実務家教員による指導)

産業革新科電子制御コースでは、東日本計算センターから大平政治 様をを実務家教員としてお迎えして、ドローンプログラミングについてご指導をいただくことになりました。

5月19日(金)はドローンの基本的飛行原理から復習しながら、今回使用する小型ドローンの複数機による連携飛行の仕組みについて解説をいただきました。

1年間の目標を指導を受けながら話し合い、意欲的に自分たちで決めていました。

次回から実際にプログラムに取り組んでいきます。

【機械科・電子制御コース】農業用ロボットの要件ヒアリング(課題研究協働プログラム:KKKP)

マイスターハイスクール事業の取り組みとして課題研究にて機械科、産業革新科の協働研究を行っています。

テーマは「農業用ロボットの開発」です。タケルソフトウェア様の御協力のもと、日々学びを深めています。

今回は、どのような農業用ロボットにニーズがあるのかJAふくしま未来の菅野様に御紹介いただき、農業を営む菊地様に要件ヒアリングをさせていただいてまいりました。

ヒアリングを通じて実際に農業を営む方から、どのようなロボットが必要なのか、またどのような機能を搭載したロボットが欲しいのかなどのニーズを知ることができました。

今回の要件ヒアリングを基にして今後開発するロボットの仕様を決定していきます。

大変、参考になりました。菊地様、菅野様ありがとうございました。

 

【産業革新科 電子制御コース】 会津大との連携(実務家教員による指導)

産業革新科電子制御コースでは、会津大の成瀬 継太郎 教授を実務家教員としてお迎えして、ロボット技術についてご指導をいただくことになりました。

5月12日(金)は1回目として、生徒の自己紹介を行い、それぞれの興味関心や取り組みたいことなどを確認し、会津大の学生と一緒に、課題研究でできることについて話し合いが持れました。

まず、アームロボットとカメラを組み合わせて、カメラでとらえた画像を処理をしてアームロボットを操作することから始めることになり、生徒達は今後プログラミングの勉強をしていくことになります。

 

機械科課題研究ロケット班

5月12日にマイスターハイスクール事業の一つとして千葉工業大学の前田先生を招いて小高産業技術高等学校の生徒3人とテクノアカデミー浜の生徒と合同でモデルロケットライセンス講習と実際にロケットの発射体験を行いました。

講習ではモデルロケットを飛ばすための安定性を出すための圧力中心の出し方やロケットエンジンの詳しい説明などの講義を聞き、後半は自分たちで事前に製作していたロケットをエンジンを取り付けて打ち上げました。

以下に活動写真を掲載します。

【産業革新科(工業) 】環境化学コース 課題研究の様子

 5月12日(金)、「DNAの抽出」に関する実験を行っている課題研究班に、商業科の生徒諸君が取材に来ました。

マイスター・ハイスクール事業の広報活動の一環で、各科・コースの様子をInstagramなどに投稿していくとのことでした。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【電気科】EV講座

4回目の東北大学によるEV(電気自動車)講座です。

本日は、「福島の復興に貢献できる次世代モビリティを考える」というテーマについてワークショップを行いました。

クラスを5つに分けて、本テーマについてグループディスカッションを行いました。

まず、EVのメリットやデメリットを洗い出し、そこからEVを用いた社会の仕組みを考えていきました。

生徒にとって、このようなグループ作業は慣れていないこともあって、なかなか進められない班もありましたが、大学の先生のサポートもあって、なんとかまとめ作業に入ることができました。

専門教科で学んだ知識を駆使して最大限にアウトプットしようとする姿は、通常の授業では見られない学習の取り組みでした。

最後に、スライドにまとめてプレゼンテーションを行いました。

生徒からは、EV船舶、EV農業、EV専用レーン(道路)、発電する学校などのアイデアが披露されました。

 

発表した内容については、質問を受け付け、大学の先生からコメントをいただきました。

いろいろな指摘を受けて、よい経験になったかと思います。

今年度はこれで本講座は終了となりますが、また来年度、あらたな学習の取り組みを行っていきます。

【電気科】東北大学EV講座②~EV体験動画~

前回、掲載した記事に追加して体験時の動画を掲載します。

 

前回記事:東北大学EV講座 へ

 

①EV走行時の電流測定

EV走行時と制動時の電流を計測しています。

(※写真クリックで動画が別ウインドウで開きます。)

 

②自動運転のための空間認識実験

レーザー測量技術により周りの建物や障害物などの環境を計測しています。

 (※写真クリックで動画が別ウインドウで開きます。)

 

③EV試乗体験

歩行領域EVとして「立ち乗りタイプ」に試乗させていただきました。

(※写真クリックで動画が別ウインドウで開きます。)

 

 

 

 

 

【産業革新科(工業) 】実務家教員による環境化学コース2年生マイスターハイスクール講演会

2月2日(木)産業革新科(工業)環境化学コースの2年生を対象に、大内新興化学工業株式会社原町工場で取締役工場長をされていらっしゃる志賀敏文先生を実務家教員にお迎えしてご講義をいただきました。

今回、3回目で前回に引き続き「環境分析を通して環境問題を考察する」と題して、環境保全のために企業で実際に行っている分析技術や取り組みなどについてご説明頂きました。また、前回は水質について学びましたが、今回は、大気について学びました。とても分かりやすい説明で、生徒諸君も真剣に聴いていました。体験実験では、ガス検知管を用いて気体中のアンモニアやメタノールの濃度測定実験を行い、大気汚染の対処技術や測定技術などを学習することができ、生徒諸君も環境分析や環境問題に関して、知識・技術が向上したようでした。来年度も継続してご講義いただく予定です。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【電気科】技能マイスターによる技能検定講習~シーケンス制御~②

 

 

令和5年1月22日(日)に技能検定3級の学科試験を受験してきました。

 

〇受験内容:技能検定試験3級 電気機器組み立て「シーケンス制御作業」

〇受験生徒:電気科3年生4名

 

今回のプログラムは以下のようになっています。自己採点の結果、全員合格点を超えていました。

学科試験は電気に関する幅広い分野から出題されます。

教科名でいうと「電気基礎」「電力技術」「電気機器」「情報技術」になります。

しっかりと学習した結果として合格点数が取れたことが良いことだと思います。

 

現在、2月9日(水)に実施される実技試験に向けて学習しています。

令和4年12 月末で技能マイスターからの講習が終了したため、自己学習に取組んでいます。

実技試験は前回の記事にあるように、ベルトコンベアの機械制御をします。

 

前回記事【電気科】技能マイスターによる技能検定講習~シーケンス制御①~

 

実技試験時間は1時間30分以上あり、知識と技術に加えて集中力も必要になります。

以下に活動写真や動画を掲載します。

技能検定シーケンス制御 手動モード(25秒動画)

(※写真クリックで動画が別ウインドウで開きます。)

 

今回の動作プログラムは以下のようになっています。

①ベルトコンベアの手動モードと自動モードの切り替え。

②誤動作(同時押し)防止機能入り。

③緊急停止ボタンの作動。

④緊急停止の解除。

⑤各動作時にランプの点灯、点滅.。

 

東北大によるEV講座

3回目の東北大学のEV講座(電気科)です。

電気科では、電気自動車を課題研究で製作しEVレースに出場し入賞することを目的としています。

現在の3年生が電気自動車の基礎を作ってくれたので、2年生が引き続き電気自動車を進化させていくために、現在は様々な知識や技術を吸収しているところです。

今回は、大学の研究室から電気自動車をもってきていただき、加速や減速による電力消費量をパソコンを使って確認しました。このようなデータを利用することにより効率のよい電力消費量で最適な走行ができる考え方を学びました。

また、電気自動車に取り付けられた反射型レーザセンサーの認識状況を、パソコンで見てみると自動車の周りの状況がCGで表示されていました。自動運転を実現する有力な技術のひとつとして生徒たちが感じた印象は大きかったようです。

立ち乗りタイプのEVを乗車体験しました。

形は違いますが、乗り心地やレスポンスなどこれから製作するEVの参考になったようです。


今回の講座で、実際の電気自動車を前に、その動作を体験することができたので、自分たちが製作するであろう電気自動車がイメージできたようです。

 

【電気科】ワイヤレス給電の研究(中間報告)について

  マイスターハイスクールの研究の一環として、電気科では「ワイヤレス給電の研究」について

 取り組んでいます。ワイヤレス給電はワイヤレス電力伝送ともいい、金属接点やコネクタなどを

 介さずに電力を伝送することです。 身近な例では、コードレス電話、電気 シェーバー、電動

 歯ブラシなどの機器においても利用されています。

 

  そこで、令和4年10月から、東北学院大学の佐藤文博教授を講師としてお招きして研究活動を

 進めることになりました。 

  

    〇 講習内容 :「ワイヤレス給電」に関する研究活動

    〇 講  師 : 東北学院大学 佐藤 文博 教授

    〇 時  数 : 月1回3時間(4回実施)

  

  ワイヤレス給電方式には様々なものがありますが、今回の研究では電磁誘導を利用した技術を

 採用しています。電磁気学の相互誘導作用を基本としながら、これに共振の概念を導入している

 ものになります。 

 

  ワイヤレス給電の社会が実現すれば、身の回りの生活がコードレス社会になりスマートな生活

 環境になります。現在Wi-Fiがもたらす通信環境はコードレスによる生活環境を実現できるように

 なりました。 さらにワイヤレス給電が実現することで、新たな未来が実現できるようになります。

 

<実践1> 静止している物へ給電することができるか ~LEDによるワイヤレス給電の基礎実験の検証~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   以下、動いているものに対するワイヤレス給電の取り組みになります。

 <実践2> 自動車型模型(ミニ四駆)による給電について  

  

 

 

 

 

  送電コイルを搭載した走行コースと製作過程    インピーダンスアナライザで出来具合を調べる

 

 

 

 

 

 

     コースの状態を分析(波形観測)

 

  <実践3> 電車型模型(プラレール)による給電について

 

 

 

 

 

送電コイルを搭載したプラレール 受電コイルを載せた走行車体

 

 

 

 

 

東北学院大学佐藤教授から御指導    最終的に走行が実現

 

<実践4> 今回のワイヤレス給電の研究に際して、実際に製作した電源回路(インバータ)

 

 

 

 

  電源回路を計算       実際に自作した電源回路    オシロスコープで正弦波交流を確認

 

<1年目最終報告>

リッツ線(撚線)に変更して模型走行が動作した様子  完成作品を生徒課題研究発表会で展示  1月18日(水)

 

 

 

 

 



 

  ワイヤレス給電の研究は、当初電気科にあるエナメル線(単線)でコイルを巻いて、研究を進めてきま

 したが、コイルの巻数が増えるにつれ、抵抗値Rも増加する結果となってしまいました。ワイヤレス給電

 は  コイルのQ値  が 重要な要素であります が、電流を流すための 抵抗 R が一定の値を超えてしまうと、

 十分な効果が得られないことが わかりました。

  これを解消するために、周波数を上げようとすると 高周波 になるため、電線の表面部分にしか 電流が

 流れない現象(表皮効果)が起こり、通常の電線では十分に対応することができないこともわかりました。

  このため、細線を何本も束ねた(使用したものは660本)撚線(リッツ線)を使い、この問題に対応しま

 した。 実際に Q値 を測定すると、エナメル線のときよりも1桁高い値になり、格段に進歩が見られる結果

 なりました。

  今回の研究に際し、東北学院大学佐藤文博教授ならびに同研究室の皆様には、大変お世話になりました。

 心より御礼申し上げます。

【産業革新科(工業) 】環境化学コース2年生マイスターハイスクール講演会

 12月13日(火)産業革新科(工業)環境化学コースの2年生を対象に、日本原子力研究開発機構の研究員の方々をお迎えしてご講義をいただきました。

 日本原子力研究開発機構の概要と放射線環境測定技術を通して、環境分析や環境保全の大切さを学習しました。地球環境化学の授業で学んできたことを再確認し、また、実際に放射線測定器を使い簡単な実験を体験することができ、生徒諸君も環境分析や環境問題に関して、知識が深まったようでした。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【電気科】技能マイスターによる技能検定講習~シーケンス制御~①

令和4年10月から技能マイスターを講師としてお招きして、以下の講習を実施ています。

 

〇講習内容:技能検定試験3級 電気機器組み立て「シーケンス制御作業」

〇講師:厚生労働省認定 「ものづくりマイスター」 三浦吉夫 様

    (厚生労働省 若年技能者人材育成支援等事業を活用)

〇時数:一回2時間。月3回程度。

 

シーケンス制御とは、あらかじめ定められた順序に従って制御処理をしていく工程をいいます。

身近なものだと信号機やエレベータ、全自動洗濯機があり、ロボットや工場機械、受電設備などでも利用されています。

それらの制御学習として国家技能検定3級の受験のために学習に取り組んでいます。

試験内容は、与えられた条件に合わせてベルトコンベアの制御盤を動作させるものです。

PLC(プログラマブルコントローラ)を用いてプログラム(ラダー図)を組みます。

高校生にとって初めての学習ではありますが、合格を目指しています。

 

 

技能検定シーケンス制御 手動モード(15秒動画)

(※写真クリックで動画が別ウインドウで開きます。)

【電気科】現場見学会の実施

12月1日(木)に電気科2年生を対象に現場見学会をいわき市の常磐共同火力株式会社で行いました。

講義では設立から現在に至るまでの歴史や勿来発電所で運用されている発電設備の概要についてお話をいただきました。

後半の見学では、輸送された石炭を貯蔵する屋内貯炭場や実際に発電で用いられているタービンを間近で体感することができました。

最後の質疑応答では、火力発電所のメリットとして、

・安定的な発電が可能

・天候に左右されることなく発電することができる

・電力需要の変化に応じて出力の増減を細かく素早くコントロールしやすい

ということがあげられました。

学校で勉強を行ってきた内容と関連する大変貴重な見学会でした。

常磐共同火力株式会社の皆さま、お忙しい中ありがとうございました。

写真① 講義の様子

写真② タービン室

写真③ 集合写真

 

 

 

【産業革新科(工業) 】1年生マイスターハイスクール施設見学説明会

12月5日(月)産業革新科(工業)の1年生を対象に、東日本大震災・原子力災害伝承館、震災遺構・浪江町立請戸小学校、および、福島水素エネルギー研究フィールドの施設見学説明会を実施しました。伝承館等では、東日本大震災と津波の被害、さらに、原子力災害について展示や説明を真剣に聴いていました。福島水素エネルギー研究フィールドでは、最先端技術の水素エネルギーについて理解を深めることができました。これからの進路活動等の参考になったようでした。各施設でご説明いただいた方々に感謝申し上げます。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【産業革新科(工業) 】環境化学コース2年生マイスターハイスクール施設見学説明会

11月14日(火)産業革新科(工業)環境化学コースの2年生を対象に、南相馬市水道局小高第二浄水場(小高区吉名中坪)の施設見学説明会を実施しました。身近な浄水場を見学することで浄化処理システムを理解するとともに地域環境調査の一環として水質環境の調査の実際を学ぶとても良い機会になりました。先週の講演会にありました排水処理技術とも比較し、水環境の大切さについて理解が深まる見学でした。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

小型ドローンの実技指導について

 令和4年11月10日(木)、本校の制御実習室にて、産業革新科電子制御コース2年生を対象に小型ドローンの実技指導を行いました。

 マイスター・ハイスクールの取り組みの一環として行いました。(株)東日本計算センターからお招きした大平さん、小林さん、羽賀さんの3名の方に2回ご指導いただくことになっています。企業では、一人でやるのではなく、他者と協力して課題に取り組むこが大切だということを教えていただきました。仲間と協力することでプログラムを作成することができ、ドローンを飛ばすことができました。次回の授業ではドローンをもっと深く学んでいきたいと思います。

 

【産業革新科(工業) 】環境化学コース2年生マイスターハイスクール講演会

 11月10日(木)産業革新科(工業)環境化学コースの2年生を対象に、大内新興化学工業株式会社原町工場で取締役工場長をされていらっしゃる志賀敏文先生を実務家教員にお迎えしてご講義をいただきました。
 今回、2回目で前回に引き続き「環境分析を通して環境問題を考察する」と題して、環境保全のために企業で実際に行っている分析技術や取り組みなどについて詳しくご説明頂きました。また、今回は、実験室で水質測定のCODパックテストの実験や凝集沈殿の実験を実演することで、排水処理技術などについて体験することができ、生徒諸君も環境分析や環境問題に関して、さらに、興味が湧いたようでした。今後も継続してご講義いただきます。

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【電子制御コース】制御技術(AI、ドローン)について理解を深めました。

11月7日(月)にロボットテストフィールドにてハイテクプラザ南相馬の方々を講師に制御技術(AI、ドローン)について理解を深めました。

AIについての概要や、学習方法、AI技術を用いたドローンの対物追尾制御について学びました。

また、ハイテクプラザ南相馬の施設を見学し、最新の技術について学びました。

お忙しい中、ハイテクプラザ南相馬の方々にはお世話になりました。

ありがとうございました。

   

      概要説明           AIへの学習作業       ドローンのAI対物追尾制御

  

   AIの画像認識制御(1)      AIの画像認識制御(2)

   

            ハイテクプラザ南相馬設備見学

ものづくりマイスターについて

 令和4年10月20日(木)、本校において産業革新科電子コース2年生を対象に外部講師を招いてシーケンス制御について学びました。講師は福島県職業能力開発協会より、ものづくりマイスターの三浦吉夫さんにお願いし、今回2週目を行いました。

 今回は2週目ということもあり、生徒は作業やプログラムについてより深く理解した様子でした。また、三浦さんには、生徒の実態に応じた指導をしていただき、生徒にとって非常に分かりやすい実習だったようです。三浦さんはじめ、協会の皆様にはコロナ禍の中講師を引き受けてくださり本当に感謝しています。本校では生徒たちが社会で活躍できる実習、講習会などを今後も実施していきたいと考えています。

 

【電気科】2022 CQ EV MINI-KART RACE参加報告

『2022 CQ EV MINI-KART RACE』に電気科2チーム参加してきました。
大会のルールは、

1.同一仕様のモータ。ただしコイルの巻き方/巻き数は自由
2.同一車両。空力パーツ(カウル)装着は認められません。
3.同一電池(鉛蓄電池12V、2個)

これらの条件で、モータ設定、モータ制御、車両整備の違いによる走行距離(1周約2045m)を競います。
30分間の時間の中で、走行速度と蓄電池の使い方のバランスを問われる大会となっています。

 

  

     写真① 車検のため確認を行います      写真② 無事車検を通りました

 

結果ですが、1班は6周、2班は7周走ることができ、総合優勝のチームは9周でした。
大会規定で優勝車両の70%以上走行した車両が完走と認められ、2チームとも完走することができました。
また、参加した高校で参加しているチームの中では1番、2番であり、社会人や大学生のチームが多くいる中で大変健闘しました。
大会を通して、モータや制御について深く学習し、経験することができました。

 

<大会ホームページ>

<結果一覧>

 

 

 写真③ スタート直前まで入念なチェック   写真④ 全24台がスタート場所で待機

 

写真⑤ 約25km/h前後で疾走します

 

以下から大会走行時の様子をご覧になれます。(約42秒)

ものづくりマイスターについて

 令和4年10月13日(木)、本校において産業革新科電子コース2年生を対象に外部講師を招いてシーケンス制御について学びました。福島県職業能力開発協会より、ものづくりマイスターの三浦吉夫さんをお招きして行いました。

 現在本校で取り組んでいるマイスター・ハイスクール事業に加えて、生徒はマイスターから講義を受け、真剣な眼差しで実習に励んでいました。三浦さんには次回もお世話なるのでシーケンス制御について多くの知識と技術を習得してほしと思います。

機械工作部 電気自動車大会参加

9月18日(日)、宮城県名取市の名取サイクルスポーツセンターにおいて、「World Electric Vehicle Challenge in NATORI 」(電気自動車エコラン)が行われ、機械工作部と電気科課題研究班で、合計4台の車両が出場しました。

この大会は、手作りの電気自動車でコースを何周できるかを競うレースです。バッテリーは既定の物を使用するので、車体の構成やモーターの選択、制御装置の調整などによって記録が大きく変わります。

今回の大会では期待した記録は出ませんでしたが、モーターやギヤの選択、制御装置のプログラムなどの課題が確認できた意義のあるレースとなりました。

車両は「マイスターハイスクール事業」と、イノベ機構の「再エネソーラーカー支援事業」による支援で製作しました。

手前の青い車両と後方の黒い車両(ゼッケン14、15)が機械工作部、黒い車両の隣と斜め後方の車両が電気科課題研究班です。

【電気科】自作EVカートの試走会

8月24日(水)福島ロボットテストフィールドにて、自作の手巻きモーターを用いたEVカートの試走を行いました。今回は400m周回コースを走行しデータを集めました。


現在、製作を行っているEVカートは大会に応じて、モーターの特性(コイルの直列接続、並列接続の組み合わせやコイルとして使用する銅線の巻き数などを増減する)や制御用プログラミングを調整し、EVカートの特性を変更していきます。


1回目モーターのコアを2直3並18回巻きで制御プログラムをPWMデューティ比(電圧制御)で試しました。
平均時速25km/hで16周(6.4km)を走行しました。
2回目は3直2並25回巻きに変えました。
平均時速15㎞/hで約30周(12.0km)走行しました。

今回得られたデータをもとに9月18日及び10月2日に行われるEVカートレースに向け、調整していきます。応援よろしくお願いします。

 

  

 

 

下部画像をクリックすると試走の動画が見ることができます。

 
(参考)
WORLD ELECTRIC VEHICLE CHALLENGE(9/18)
https://wevc.jp/
 
CQ EVミニカート・レース筑波大会(10/2)
https://it.cqpub.co.jp/tse/202210EV/

JAXA筑波宇宙センター、サイバーダインスタジオ見学会【工業科2学年】

JAXA筑波宇宙センター、サイバーダインスタジオ見学会【工業科2学年】

 

7月14日(木)「マイスター・ハイスクール」事業の一環として、JAXA筑波宇宙センターとサイバーダインスタジオの2か所を見学してまいりました。

まず、JAXA筑波宇宙センターでは実際に使われた機体や部品、また試験用モデル機などが展示されており、普段は触れることのできない宇宙分野の知識に触れ、興味関心をもって見学している様子でした。

次に見学をしたサイバーダインスタジオは、装着型サイボーグHALを中心に、日々開発が進む様々なテクノロジー、特に人・ロボット・情報系を融合複合するサイバニクス技術をテーマに展示・運用している施設で、実際にその一例であるHALを体験することができました。腕にセンサーを巻いて、どのように身体を動かすかという意思情報を含んだ「生体電位信号」を受け取ることで、生徒が腕を曲げるとHALも腕を曲げる様に動きました。全員の生徒が体験させていただき、それぞれ驚いたり感動したりしていました。

ご協力いただいた企業の方々ありがとうございました。

                                        JAXA筑波宇宙センターでの見学の様子

 

                                            サイバーダインスタジオでの見学の様子

〔電気科3年〕ワイヤレス給電に関する講習会

 マイスターハイスクール事業に関する講習会のひとつとして、本校電気科3年生22名を対象に

 ワイヤレス給電に関する講習会が開催されました。

 

 期   日  7 月 8 日(金) 13:30~15:00

 会   場  南相馬市ロボットテストフィールド

 

 講演テーマ  ワイヤレスエネルギー伝送 ~身近な電気と生体のつながり~ について

 講   師  東北学院大学工学部 電気電子工学科  教授 博士(工学)佐藤 文博 氏

        東北大学 未来科学技術共同研究センター(NICHe)  特任教授 博士(工学)鈴木 高宏 氏

 

  ワイヤレス給電については、「機器」と「生体」に関する内容について、お話しいただきました。

    1.感温磁性体による不思議な現象について

    一定の温度になると磁性体が相転移を起こす性質を利用して、感温磁性体を利用しているが

    磁性体の温度によって、磁性体としての性能を示したり、示さなかったりする現象について

    学習させていただきました。お湯に漬けた感温磁性体が回転をする現象に驚きを感じました。

 

  2.医療分野への応用について

    ワイヤレス給電と感温磁性体を組み合わせることで医療分野へ応用できることがわかりました。

    筋力細胞に刺激を与えると筋肉が動きだすことやガン治療(正常細胞にはダメージを与えない

    温熱療法)についても学習することができました。

        感温式磁性体について  ウサギの筋肉再生 

     感温磁性体を回転させる実験     ウサギによる筋力回復実験   

 

 

 実   演  ワイヤレス給電をしながら走行する自動搬送ロボットについて

 講   師  NITTOKU株式会社 福島事業所 FA事業部 精密FAビジネスユニット

                             クリーンシステムグループ  グループリーダー 稲田     賢 氏

                                                                    工学博士 安部 拓馬 氏

        東北大学 未来科学技術共同研究センター(NICHe) 特任教授 博士(工学) 鈴木 高宏 氏

        東北学院大学工学部 電気電子工学科 教授 博士(工学) 佐藤 文博 氏

 

   写真上は、小型電気自動車に対する駐車中のワイヤレス充電についてのようすになります。

   送電コイルから給電して自動車の底面にある受電コイルで電力を受ける仕組みについて学習

   しました。

   

   写真下は、ワイヤレス給電をしながら走行する自動搬送ロボットについてのようすになります。

   ロボットの側面に付けられた受電コイルに対し、走行コース横に立てられた給電レールから

   電力を供給する走行給電の仕組みについて学習しました。

 

   近未来の話として、空飛ぶドローンも今後10年以内にはさらに技術が進み、ワイヤレス給電が

   実現できるようです。ワイヤレス給電という近未来の夢の技術も実用段階に入っているのでは

           ないかと感じた一日でした。

      小型電気自動車に対する駐車中のワイヤレス充電       

      ワイヤレス給電をしながら走行する自動搬送ロボット                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           

【電気科】実務家教員による次世代モビリティ学習~電気自動車、自動運転車、歩行領域EV~

6月8日(水)にロボットテストフィールドにて、以下の出前授業が実施されました。

 

 内容:電気自動車、自動運転車、次世代モビリティについて

 講師:東北大学未来科学技術共同研究センター 鈴木高宏特任教授

 場所:福島ロボットテストフィールド

 主催:(公財)福島イノベーション・コースト構想推進機構

 協力:東北大学未来科学技術共同研究センター

 

 鈴木教授から環境問題、EVと自動運転車の原理、課題と研究内容についての講義を受け、生徒たちは「EV普及はなぜ日本で伸びないのか」「グリーンスローモビリティ(※)を活用できる場所は」「災害時に役に立つモビリティは」と問題解決について感想や考察も出ており、EVについて理解や興味関心が高まったと思えます。鈴木教授からはこれらを研究して、「街づくりに活かせればと」と話していました。また、体験学習として以下の実機を利用させてもらいました。

※グリーンスローモビリティとは、低速(時速20km未満)で環境にやさしく走る4人乗り以上の電動車を指します。

 

①小型EVバス

 8人乗りのグリーンスローモビリティ。実際に搭乗させてもらいました。

 

②超小型EV~自動運転車~

 一人乗り用EV。センサによる常時計測の活用技術として、レーザー測量技術により周りの建物や障害物などの環境を計測しながら走行する機能を搭載しています。実際に障害物を検知しているモニターを見学させてもらいました。 

 

③マイクロモビリティ

 歩行領域EVとして「立ち乗りタイプ」「座り乗りタイプ」「車いす連結タイプ」を運転させてもらいました。

7~10km/hほどの速度で走行可能です。

 

実機を基に説明を受け、EVに関する先端技術やそれらの抱える技術課題を学ぶことができました。

これらの体験を通して、学校生活でのものづくりや地域の復興に活かしてしていければと思います。

 

〇小型EVバス乗車動画 

バス乗車動画(12秒動画)

(※写真クリックで動画が別ウインドウで開きます。)

 

〇マイクロモビリティ運転動画

 マイクロモビリティ動画(19秒動画)

(※写真クリックで動画が別ウインドウで開きます。)

【産業革新科(工業) 】環境化学コース2年生マイスターハイスクール講演会

 7月7日(火)産業革新科(工業)環境化学コースの2年生を対象に、大内新興化学工業株式会社原町工場で取締役工場長をされていらっしゃる志賀敏文先生を実務家教員にお迎えしてご講義をいただきました。
「環境分析を通して環境問題を考察する」と題して、環境保全のために企業で実際に行っている分析技術や取り組みなどについてご説明頂きました。また、ろ紙と水性ペンを用いたペーパークロマトグラフの実験を実演することで、化学分析には欠かせない、クロマトグラフ分析の基礎を体験することができ、生徒諸君も環境分析や環境問題に関して興味が湧いたようでした。今後も継続してご講義いただきます。


【機械科】 マイスター・ハイスクール実習 第2ローテーション①、②

令和4年 6月9日(木)・6月16日(木)マイスター・ハイスクール実習 第2ローテーション①、②

 

新たな班になり、前回の反省点を改善しながら2回の実習が終了しました。

前回の班より組み立ての進みが早く、組みあがった市販の工作キットの動作確認と簡単なゲームを行うことができました。生徒は思い思いの工夫を凝らし、チームを組んでボールを相手の陣地に運ぶゲームを行いました。(下記動画)

 

また、はんだ付けや芯線の被覆剥きも行い、慣れない細かな作業にも一生懸命に挑戦する姿が印象的でした。

生徒の感想を聞くと、「自分で考えながらクローラーロボットに工夫をするのが楽しかった」「はんだ付けは難しいですが、慣れてくると楽しいと思えました」等があり、主体的に取り組めている様子でした。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

https://drive.google.com/file/d/1BM_8PkqXGxsP7EyidLlFbtZo4Mlf1aWZ/view?usp=sharing

[簡易ゲームの様子]

「燃料電池車 MIRAI の見学と水素エネルギーの将来について」 機械科

令和4年 6月17日(金) 機械科2学年対象 「燃料電池車 MIRAI の見学と水素エネルギーの将来について」

今回は  トヨタ自動車株式会社 様 と  ネッツトヨタ福島株式会社 様から講師9名をお招きして特別授業を行っていただきました。

機械科2学年は、昨年度よりマイスター・ハイスクール事業としてロボット技術及び再生可能エネルギーについて学んでおり、今回は実際に水素エネルギーを使用した燃料電池車「MIRAI」を題材に授業を行っていただきました。

全体会で水素についての知識とこれからの発展について動画を用いながら講義していただきました。実際に使用されている燃料電池のセルなども触らせていただき、生徒たちは興味をもって話を聞いている様子でした。

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

後半は

①水素エネルギーで走るミニカーの製作・体験

②トヨタ「MIRAI」の実車見学

③アドバンスト パーク(高度駐車支援システム)の体験

の3班に分かれて行われました。

 

 

 

 

 

 

 

 

①水素エネルギーで走るミニカーの製作・体験の様子

 

 

 

 

 

 

 

 

                   ②トヨタ「MIRAI」の実車見学

 

              ③アドバンスト パーク(高度駐車支援システム)の体験

 

それぞれの班で、初めての体験に驚きや楽しさを感じている様子でした。

最後の質疑応答では生徒からたくさんの質問が出て、再生可能エネルギーについて興味関心が湧き、理解が深まったのではないでしょうか。

今回授業を行ってくださった トヨタ自動車株式会社 様  ,と ネッツトヨタ福島株式会社 様,ご支援をいただいた福島イノベーション・コースト構想推進機構 様 には大変感謝いたします。ありがとうございました。

 

 

【電気科】外部講師によるEV製作実技講習

テクノアカデミー浜より成瀬哲也先生を講師としてお招きして、実践的なEV製作実技講習を実施しました。

6月3日(金)に第二回目が実施され、「巻線機による電動機の巻線実技指導」「電動機の速度制御」を受けました。

出場予定であるCQ出版EVミニカートレースのマシンは電動機を自作するところから始まります。

トルク調整機能がついている巻線機が使用できることで、均一な巻線ができあがりより綺麗に仕上げることができると思います。

 

〇巻線機による電動機の巻線実技指導

巻線機による巻線作業(26秒動画)

(※写真クリックで動画が別ウインドウで開きます。)

 

〇電動機の速度制御

 電動機の速度制御(31秒動画)

(※写真クリックで動画が別ウインドウで開きます。)

 

【電気科】令和4年度マイスターハイスクール 主な活動について

昨年度から活動している「マイスターハイスクール」について、電気科として令和4年度は以下のような活動を主に予定して活動しています。

 

①EVカー製作とレース出場

本校機械科と学科連携(技術協力)をしてEVカーを製作します。

また、テクノアカデミー浜から外部講師を派遣してもらい、実践的な指導を受けます。

各大会レギュレーションに合わせたマシン調整をし、大会出場をする予定です。

「CQEVミニカートレース筑波大会」「World E.V. Challenge名取大会」に出場予定。

 

②画像認識による自動運転技術学習~マイコンカー(Cameraクラス)~

昨年度も製作したカメラによる画像認識マイコンカーを製作します。

「JMCR2023福島県大会」に出場予定。

昨年度の活動はこちら ⇒ JMCR2022福島県大会

 

③自動制御技術学習~PLCを活用したシーケンス制御~

自動制御技術としてシーケンス制御があります。

プログラマブルコントローラ(PLC)を活用してコンピュータ制御を学習します。

自動制御の製作物に加えて、技能検定も受験予定。

 

④ワイヤレス発電技術学習

電磁誘導を利用したワイヤレス発電を学習します。

ワイヤレス発電は宇宙太陽光発電でも研究されており、次世代の技術としてキャリアアップ教育を考えています。

 

【機械科】特別講師を招いてのマイスターハイスクール実習⑤

令和4年6月2日(木) 特別講師を招いてのマイスターハイスクール実習⑤

 

今回で5回目となり今の班の最終回を迎えました。

 

前回で配線を終えた部品類をクローラーに組み付けて、制御用のプログラムをArduinoと呼ばれるマイコンに書き込みました。

資料にある基礎プログラムを元に生徒それぞれがプログラミングと動作確認を行いました。

 

様々なハプニングもありましたが、全員がロボットの組み立て、配線作業、プログラミングを行うことができ、制御について学ぶことができました。

 

ここまでの出来栄えを山崎様に評価していただき、初めての作業が多い中、はんだ付けや組み立て作業を丁寧かつ正確に行っている生徒が多くいると評価していただきました。

 

生徒からは、「難しい部分もあったが組み立てや、はんだ付けをしたクローラーが実際に動くのはとても嬉しかった」 「もっと色々なプログラムを作ってみたかった」などの感想もあり、ロボットや制御に対する興味関心が高まったのではないでしょうか。

 

次回からは班員が変わり、同じく5週かけて制御と組み立てについて学びます。

今回より更に良いものづくりや制御学習を目指していきます。

  https://drive.google.com/file/d/1DjUlHyhnMHwpCQZERweP_6pDnCKpZxwW/view?usp=sharing

 https://drive.google.com/file/d/1xq0u_gagbyeOrbvlXaK_Sg1lpLHtNxzo/view?usp=sharing

↑↑↑ 生徒たちが制御プログラムを組んだ「前進後退を繰り返すクローラー」の動画です。

 

【機械科】特別講師を招いてのマイスターハイスクール実習④

令和4年 5月19日(木) 特別講師を招いてのマイスターハイスクール実習④

 

今回で実習も4回目となり、生徒の作業もスムーズになってきました。

前半は前回同様にはんだ付けの作業を行い、距離センサーやDCコンバータと呼ばれる部品に芯線をはんだ付けしました。

後半は山崎様に製作していただいた、センサーモジュール部分の組み立てを行いました。組み立ての部品は山崎様が事前に3Dプリンタで大量生産しており、200時間かけて今年度の実習分全てを用意していただきました。

生徒たちは写真と実物を見比べて、どのように組み立てていけばよいか、それぞれ考えながら作業を行い、分からない部分を個別に聞きに行ったり、その場で質問をしたりと、興味関心が湧いてきた様子も見られました。

また、早く作業を終えた生徒がほかの生徒に教えに行く姿もありました。

次回で今の班のローテーションが終了し、ロボットも完成予定です。

 

 

【機械科】特別講師を招いてのマイスターハイスクール実習③

令和4年 5月12日(木)  特別講師を招いてのマイスターハイスクール実習③

 

今回は電線を指定の長さにカットして被覆をむいたり、はんだこてを使用してはんだ付けを行ったりしました。

また五十嵐CEOから 「歯車の仕組みとトルク」 についてお話を頂きました。

初めての言葉や作業、工具の扱いに苦戦しながらも、山崎様の手本に沿ってモータードライバへの配線を行えました。

休み時間になっても黙々と作業を進める生徒もいて、ものづくりを楽しんでいる様子でした。

 

【機械科】特別講師を招いてのマイスターハイスクール実習①・②

令和4年 4月21日(木) 4月28日(木)

今年度から機械科2学年を対象に特別講師を招いてのマイスターハイスクール実習が行われます。

4時間の実習を5週行い、「農作業ロボットのプロトタイプ製作」を行います。

講師は昨年度もお世話になった TakeruSoftwareの山崎様をお招きして実習を行っていただきます。

既に二回の実習を終え、生徒たちは協力したり先生方に聞いたりして本体となる市販の工作キットを組み上げました。

生徒思い思いの工夫を凝らし、ハードウェア完成後は生徒同士で対決をして動作の確認を行いました。

次回からはロボットの制御について学びます。どのような形になるのか楽しみです。

 

第4回課題研究発表会実施

第4回課題研究発表会が1月18日(火)に本校で実施されました。
例年、全校生徒に加えて企業や保護者等を招いての発表会ではありましたが、今年度は新型コロナ感染拡大予防のため、体育館は2、3年生の参加、1年生は、別室によるオンライン視聴という形をとりました。発表者は、一年間の研究成果を懸命に報告していました。
各専門科代表生徒による研究テーマは以下のようになります。

 

  

  機械科A組   機械科B組    電気科
産業革新科(環境化学) 産業革新科(電子制御) 産業革新科(商業)
流通ビジネス科 オンラインでの視聴の様子 製作作品

                   講評(マイスターハイスクールCEO)

【商業科1年】グローバルな視点を身に付けるための授業実践(科目「簿記」)

 相双地域においても、国際的な研究機関・施設があることからも今後、グローバルな視点で物事を考え、判断し、行動できる人材が必要となってきます。そこで、商業科1年生の科目「簿記」の授業において、『BATIC(国際会計検定)』についての授業を行いました。

 『BATIC(国際会計検定)』とは、グローバルなビジネスシーンに不可欠な英語力と国際会計スキルを同時に測る検定試験のことです。

 授業では、あまり難しいことは行わず、普段授業で行っている簿記の取引や勘定科目や帳簿を英語で置き換えて記帳を行いました。はじめは戸惑いもありましたが、徐々に英文形式にも慣れ、記帳を行うことができました。

 普段、学んでいることを違った視点から考えることで、より理解を深め考えることができ、とてもよい経験となりました。

    

【産業革新科(商業)2・3年】ロボットテストフィールド研修

 相双地域には、ロボットテストフィールドをはじめとした最先端の設備や機能を持った研究機関・施設が数多くあります。今回、11月9日と19日の2回にわけて、産業革新科(商)の2・3年生が福島ロボットテストフィールドの見学ならびに研修を行いました。

 研修では、施設についての概要説明や、施設内の見学などにより、普段見ることができないものや私たちの住む地域にこのような素晴らしい施設があるということを学び、郷土理解が深められ、今後の授業や活動に活かすことができる良い経験となりました。

      

【商業科1年】地域の観光資源を活用した魅力発信を行うための手法についての講習会

 南相馬市や相双地域には「相馬野馬追い」や「大悲山の石仏(日本三大磨崖仏)」といった全国でも有名な観光行事やスポットなどがあります。

 このような既存の観光資源と新たな地域の魅力発見・探究、地域の情報発信や観光誘致等につなげるための考え方や手法について講師の方をお招きして学習を行いました。

 講習会では、リーサスを使った分析から地域の現状を判断する方法や地域の課題をいかに解決し、それをビジネスチャンス(観光資源)につなげていくかといった考え方、思考法における基礎的な内容について講義をしていただきました。今後も継続して取り組み、学習を活かした新たな観光プランの立案ができるように取り組んでいきたいと思います。

◆日 時: 令和3年11月17日(水)

◆講 師: 南相馬市役所経済部参事 観光政策担当  佐々木 康之  氏

  

【商業科1年】デジタル地域通貨に関する講習会

 現在、デジタル通貨における環境整備は世界各国で進んでいます。また、全国の自治体においても、「地域限定のデジタル通貨」を使った町おこしや地域活性化の取組を行っているところがたくさんあります。

 今回、講師の方をお招きし、講習会を行い、各地自体のデジタル通貨の現状や必要性、そして「地域の課題」を探求するためのブレーンストーミング学習を行いながら、南相馬地域ならではの「デジタル地域通貨」についてアイデアを深めることができました。

◆日 時: 令和3年11月22日(月)

◆講 師: 西会津町CDO最高デジタル責任者

       内閣官房情報通信技術総合戦略室オープンデータ伝道師  藤井 靖史 氏

   

【商業科1年】VRアートに関する講習会

 現在、南相馬市においても、ロボットやTRの技術を活かしたまちづくりを行っています。また、この技術は医療や介護、教育の現場においても活用法が期待されています。今回の講演会では、実際にせきぐち様が普段は見ることができない、ライブパフォーマンスを披露してくださり、さらにはVR体験もできました。

 講演会を通じて、VR技術が持つ可能性、そしてこの技術を活用した地域活性やまちづくりのアイデアについて考えることができ、とてもよい経験となりました。

 ◆日 時: 令和3年11月12日(金)

 ◆講 師: みなみそうまみらいえがき大使 VRアーティスト せきぐち あいみ 氏

   

ドローンプログラミング技術講習会

令和3年12月6日(月) 産業革新科電子制御コース2年生対象に実施

講師として(株)東日本計算センターから3名の方をお招きし、トイドローンをプログラミングで操作する方法を教えていただきました。

生徒たちは初め思うようにいかなかったようでしたが、グループでの話し合いを重ね、何度も飛行を試すことにより問題点を解決していくことができ、熱心に次々高度な内容に挑戦するようになっていきました。

ドローンに関する航空法の説明

プログラムを作成している様子

ドローンを操作している様子

 

【電気科】画像認識による自動運転技術学習③~JMCR2022福島大会カメラクラス~

11月12日(金)に「ジャパンマイコンカーラリー2022福島大会」が実施されました。

この大会はマイコンカー競技を通して、マシンづくりとプログラミングのアイディアを競い、技術の習得と創造性の育成を図ることが目的としてあげられます。

競技規定として、自走式マイコンカーのタイムレースとなります。

今年度は画像認識の学習を活かして「カメラクラス」に参加しました。

(本校全体ではベーシック、アドバンスクラスにも参加しました。)

当日は会場での明るさを計り、センサのしきい値調整に時間がかかりましたが、参加生徒たちが協力して完走できるよううまく調整しました。

 大会結果は第1位となることができ、生徒達も非常に喜んでいました。

プログラムの調整

本番走行

表彰後、本校で記念撮影

  

また、2022年1月8日(土)~9日(日)の全国大会(広島県)が開催予定であり、東北地区代表として本校が出場することに決まりました。 

以下に福島大会の走行状況の動画(編集あり)を掲載します。

マイコンカー・カメラクラス福島大会 試走(23秒動画)

(※写真クリックで動画が別ウインドウで開きます。)

 

マイコンカー・カメラクラス福島大会 本番2回目(28秒動画)

(※写真クリックで動画が別ウインドウで開きます。)

 

前回までの記事:画像認識学習① 、 画像認識学習②

 

【産業革新科電子制御コース】地元産業の人材育成として資格指導

「第2種電気工事技能試験に対する技術講習」

11月8日(月)実施

地元産業の人材育成の基礎として資格取得を奨励している企業の方から指導を受けるこことにより、

「技術習得に挑戦する力、諦めることなく継続する力」を育成することを目的しています。

 

対象者:産業革新科 電子制御コース 1年生(15名)

講 師:高山電業株式会社 代表 高山 克男 様

 

 

 

 

 

仕事を行う上で資格の必要性と大切さについて講演され、その後具体的な実技指導をいただいた。

全体を通して技能試験での時間をかけない方法についてアドバイスや注意点について細かな指導を受け、

生徒たちも熱心に参加し、我流になりかねない部分も改善され、その後の作業をお互いに確認しあいました。

 

講師派遣に対しては、相双地区電気工事協同組合に大変お世話になりました。

【電気科】画像認識による自動運転技術学習②~マイコンカーラリー・カメラクラスへの取組み~

 

前回に引き続き、マイコンカーラリー・カメラクラスへの取組みを掲載します。

前回記事:画像認識による自動運転技術学習①

 

今回使用しているマイコンカーは、搭載されているカメラによりコースを識別していきます。

カメラのデータをコンピュータで処理し、コースにある白いラインに沿って走行するプログラムが組み込まれています。

プログラムはサンプルプログラムを調整したものです。

 

①カメラによる画像処理について

「Tera Term」というソフトを利用し、カメラがどのように画像処理をしているか確認することができます。

プログラムによって2値化し、白を「1」、黒を「0」として判断しています。

「Tera Term」の画面の黄色い箇所が8つありますが、その場所の値をマイコンに入力信号として取り込み、走行プログラム(直進、カーブ走行等)を組んでいます。

つまり、車体の先に8ビットの光センサがついているのと同じように考えることができます。

直線コース

カメラで直線を認識たデータ(Tera Term)

クロスラインコース

カメラでクロスラインを認識したデータ(Tera Term)

 

 カメラによる画像処理の様子(33秒動画)

(※写真クリックで動画が別ウインドウで開きます。)

 

②マイコンカー・カメラクラス走行動画

マイコンカー・カメラクラス走行01(26秒動画)

(※写真クリックで動画が別ウインドウで開きます。)

 

マイスター通信第1号・第2号の発行について

本校のマイスター・ハイスクール事業での取り組みをお知らせする「OMH通信」を発行しました。

Oは「Odaka」、Mは「Meister」、H「Highschool」の頭文字をとっています。

これから、ホームページと合わせてどんどん、情報を発信していきたいと思いますので、ぜひ、ご覧ください。

OMH通信【第1号】.pdf

OMH通信【第2号】.pdf

【電気科】画像認識による自動運転技術学習①~マイコンカーラリー・カメラクラスへの取組み~

次世代産業として自動運転車の開発が進められており、様々な自動化が進んでいます。本校ではマイコンカーラリー・カメラクラスのマシン製作を通して、画像認識技術、制御プログラムを学んでいます。

 

現在の生徒の活動は以下のようになっています。

 ①画像処理基盤・モータードライブ基盤の製作

 ②マイコンカー本体組立

 ③画像処理カメラ接続

 ④プログラム書込み・調整

 ⑤試走

画像処理基盤の製作

本体と基盤の組立て①

本体と基盤の組立て②

画像認識カメラの接続

本体完成

 

本校生による基盤はんだ付け作業の様子(10秒動画)

 (※この写真のみクリックで動画が別ウインドウで開きます。)

 

こちらのマシンで令和3年11月12日(金)に開催されるコンピュータアイディアコンテスト「JMCR2022福島大会」に出場します。

また、次回更新は「カメラの画像認識状態」や「試走状況」のアップロードを予定しています。

マイスター・ハイスクール事業職員研修会の開催について

 令和3年9月22日(水)に、本校総合実践室で、本年度から3年間文部科学省の指定を受けた「マイスター・ハイスクール事業」の職員研修を行いました。

  はじめに、校長よりマイスター・ハイスクール事業についての概要説明が行われました。また、マイスター・ハイスクールCEOの南相馬ロボット産業協議会長 五十嵐伸一 様より「やり抜く力」をキーワードとした、本事業の重要性、生徒をどう育成し、目標実現のために導いていくかなどの講話がありました。 

 各先生方においても研修を通し、今後の事業活動が円滑に進むよう、お互いに情報の共有ができた大変意義のある研修となりました。

 

  

   校長より概要説明       五十嵐CEOによる講話       研修会の様子