Arts and Tech

最高レベルの高大連携講座


工学の楽しさを体験を通して学ぶ、芝浦工業大学と連携したものづくり授業

「Arts and Tech」は、1年次から3年次まで週2時間ずつ学ぶ授業です。芝浦工業大学の教授・大学生・大学院生のサポートを得ながら、ものづくりを実際に行うリアルな体験を経て、工学の楽しさを学びます。難解な理論を取り上げることもありますが、高校での学習内容が、大学・社会とどのようにつながっているのかを体感することができます。

高校1年生

Arts and Tech GⅠの授業内容

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File1 コンピューターリテラシー

まずはパソコンの基礎知識から。タイピング、ファイル操作を学んだ後、「Word 」「Excel」「Power Point」を習得。ここでレポート作成やプログラミングの下地を作りました

File2 スパゲッティブリッジ(材料力学)

工学部材料工学科の苅谷教授による講座。折れやすいスパゲッティですが、構造によってはかなりの強度を持たせることができます。単に本数を増やして束ねるのではなく、「軽くて強い橋」を設計し、製作します。

File3 ライントレースロボット(電気・情報工学)

工学部電気工学科の安藤教授の指導のもと、センサーとソフトウェアを組み合わせ、黒いラインの上を正確に辿りながら進む自律自走式のクルマ、ライントレースロボットを製作。完成後は、クラスで競技会を開催しました。

File4 スターリングエンジン製作(熱工学)

スターリングエンジンは、外からの熱によってシリンダ内の気体の圧力を変化させて動力を得る仕組みのエンジンです。工学部機械工学科の矢作教授による講義の後、一人1 台のスターリングエンジンを製作しました。

File5 DNAからタンパク質へ(生命工学)

システム理工学部生命科学科の奥田准教授の講義からDNA の基礎知識を学び、抽出実験を行いました。また、細胞染色によるDNAやRNA の存在確認、電気泳動法を用いたタンパク質の抽出にも取り組みました。

高校2年生

Arts and Tech GⅡの授業内容

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File1 デザイン工学とは何か

GⅡではデザイン工学部の教授陣を迎えて授業を展開します。最初にデザイン工学部長古屋教授からデザイン工学部についての講義を受けます。「掃除機は本当に掃除機か。」の発問から、ゴミを吸いとる製品であった掃除機が、家事を行うという行為全般に発展していることに気づきます。よりユーザー目線になることで新しくなる現状を知ります。野田教授のUML( 統一モデリング言語)など生産・プロダクトデザイン系とロボティクス・情報デザイン系の多くの教授から、デザインすることの対象が「モノ」と「コト」であることを学びます。

File2 ユニバーサルデザイン

吉武教授から高齢者体験を通してユニバーサルデザインを知ります。グループになり、実際に校内の階段の上り下りや自動販売機での購入をし、その様子をよく観察します。体験することでユーザー目線になり、丁寧な共感ができるようになります。そこから課題を発見し、高齢者も含め皆が使いやすいデザインを発案・発表します。

File3 勉強のデザイン

デザインについて様々な対象例を蘆澤教授から学びます。アフォードするカタチや、システムのデザイン例を多く知るうちに、デザインの幅の広さを実感します。そこから、「休み時間に英語を勉強するデザイン」をグループで考案、発表します。発表後には実際に発表者直伝の下、カルタや単語の文字を使って行う勉強法を皆で体験しました。

File4 プログラミング

VBA(ビジュアル・ベーシック・フォー・アプリケーションズ)を用いてのプログラミングを佐々木教授より学びます。Randmize やDoEventsなどを使えるようになります。その過程で、自ら調べること、友達と協力して解決すること、発想を工夫することを体験しました。中にはこの授業をきっかけに外部コンペティションに挑戦する生徒もいました。

高校3年生

Arts and Tech GⅢの授業内容

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File1 理工系大学入学前の準備教育

GⅢでは、大学でも講師を務め、科研費などの競争的資金の採択件数も多い岩田教諭から、最初に研究とは何か、をはじめ研究計画書やテクニカル・ライティング、アカデミック・ライティング、志望理由書、自己PR 文、プレゼンテーション技法について講義を受けました。とりわけ1学期は、理工系大学入学後を見据えた準備教育的な内容になっています。芝浦工業大学とも連携し、実際に大学入学の際に説明される卒業単位とは?履修とは?成績やGPAとは?など高校と大学の違いを解説してくれます。

File2 工学とは何か

岩田教諭は、大学院時代に設計工学を専門に研究をしていたこともあり、技術者倫理を重視した学習をした後、研究の進め方や研究論文の書き方、競争的資金の申請書において教諭自身の過去の採択・不採択された実例を示しながらの授業は印象的でした。さらに統計処理、工学的測定法、強度設計計算についても学びました。

File3 デザイン思考

ある課題をグループになった生徒らに与え、デザイン思考の5つのステップに沿って授業が進行されます。Empathize → Define → Idea → Prototype → Testとものづくりを進める上で、このサイクルを回し、実際に商品を使っているユーザーの気持ちに沿った革新的な新商品を産むプロセスを知ることで、イノベーションの創出こそが大切だと学びました。

File4 PBL

AATの集大成としてPBLを取り入れた問題解決型学習を実践しました。「学校で快適さを保ちつつエネルギー( 電気)消費を減らすには?」「芝浦の運動部をもっと活発にするには?」「カフェテリアと売店の売り上げをどう上げるか?」など9つの課題をグループで取り組み、デザイン思考の手法を用いて改善策を提案・発表しました。