マイスター・ハイスクール事業報告

　令和6年1月18日に、マイスター・ハイスクール事業研究成果報告会を実施しました。

　発表の様子を本校YouTubeチャンネルにアップロードしましたので、ご覧ください。

 　成果報告会動画

　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。

　　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＞

 　　走行ｺｰｽをｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽｱﾅﾗｲｻﾞで調べる　　　　　　　　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。

１１月２７日(月）に行われた、相双EVレース大会のレポートが

ＣQ出版社のEVミニカートのウェブページに掲載されました。

下記のリンクから閲覧できます。

https://evcart.xsrv.jp/2023/12/14/fukushima/

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

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

　　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。

　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。

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

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

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。

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。

　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

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。

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。

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

　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。

　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。

【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。

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。

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。

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。

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。

　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。

　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。

　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。

　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。

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。

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

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。

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！！

　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。

　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。

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。

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。

　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。

令和4年度JMCR2023福島大会　cameraクラス決勝の様子です。また、全国大会にて試走と予選の様子です。

（※画像をクリックすると動画が再生します。）

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。

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。）

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。

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.。

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。

　　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。

 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。

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。）

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。

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。