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2017年度体感科学研究

受講生は、以下の中から分野にこだわらず原則として2テーマを受講します。以下、敬称略。

数物系(他にもテーマ番号16, 45が該当します)

1. 最先端の物理を高校生に (Saturday Afternoon Physics: 略称SAP)
最大受講人数20人 実施日時10/14(土), 10/21(土), 11/4(土) 毎回15:00-18:00 (3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 理学部・工学部・基礎工学部 (豊中キャンパス)
担当者 SAP責任者:浅野建一(理・物理) SAP連絡委員:関山明(基礎工)ほか
広大な自然界。宇宙、銀河、恒星、地球、生命、ミクロ、ナノ、分子、原子、素粒子、クォーク・・・これらの世界を4週かけて巡ります。
・宇宙から極微の世界までの明快な講義
・最先端技術に生きる物理学の平易な解説
・実験, クイズ, 研究施設見学など 生きた体験
(SAP HPより) http://www-yukawa.phys.sci.osaka-u.ac.jp/SAP/

SAP一般参加高校生と一緒に受講します。SEEDS体感科学研究としてSAPを受講する場合、SAP一般参加高校生と比べて内容理解度や受講姿勢を評価するために各回の内容レポート記述や発展問題への回答などの課題が与えられ提出が求められます。受講決定後SAPへの参加申込方法を受講者に連絡します。 なおSAPは10/28(土)にも開催されますが、この日はSEEDS体感科学技術/国際交流と重なりますのでSEEDS体感科学技術/国際交流に出席してください。

2. 空間図形の幾何学を模型を作って体感してみよう
最大受講人数5人 実施日時11/18(土), 12/2(土), 12/16(土) 毎回15:00-17:30 (3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 理学部・数学科 (豊中キャンパス)
担当者 菊池和徳
空間図形には興味深い幾何学的性質をもつものが沢山あります。様々な興味深い空間図形の模型を、マジキャップ(辺に磁石が入った正三・四・五・六角形のプレート型ブロック)、ワミー(曲げたり捻ったりできるブロック)、ゾムツール(分子模型のような骨組が作成できるブロック)などで実際に作って、幾何学的な性質を調べ、幾何学的なものの見方を体感してみましょう。

空間図形や模型制作に強い興味を持つ受講者を歓迎します。

3. 文章を計算し、無限を数えるー高校数学 I の少し先へのいざない
最大受講人数10人 実施日時10/14(土), 10/21(土)毎回14:30-17:30 (2日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 基礎工学部・情報科学科・数理科学コース (豊中キャンパス)
担当者 石渡通徳

なんだか変なタイトルですね。「文章」は読むもので、計算するものじゃないし、「無限」は数えられないのでは?

実は「文章を計算する」ことができるようになって、コンピュータが文章を「読める」ようになりました。これは社会の役に立っていますね。一方、「無限を数える」こともできるようになったんですが、これが悩みのはじまりでした・・・

以上のことは、高校数学 I をほんの少しだけ深堀りすることで、触れることができます。高校数学の中にもある「光の世界」と「闇の世界」を、ちょっとだけ覗いてみましょう。

初回開始前に簡単な課題を送付します。あらかじめ予習をしてから出席してください。

4. 情報セキュリティ解析に挑戦!
最大受講人数5人 実施日時8/21(月), 8/27(日), 8/31(木) 毎回 14:30-17:30 (3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 工学部・電気電子情報工学専攻 (吹田キャンパス)
担当者 中正和久、宮地充子
この研究プログラムでは、暗号解析、ネットワークパケットの解析、プログラムのリーバスエンジニアリングなどを通じて、情報セキュリティ解析について学びます。参加者は、これらの課題研究に取り組むことによって情報セキュリティ分野で必要とされる幅広い知識を身につけることができます。なお、本研究の知識があれば。情報セキュリティにおけるハッキングコンテスト(CTF)への挑戦にもチャレンジ可能です。

数学やパズルが得意/好きな受講生が参加されることを期待しています。プログラミング経験があることが望ましいですが、必須ではありません。

5. 身の回りの放射線を測定してみよう。
最大受講人数6人 実施日時9/3 (日) 9:30-18:00 (1日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 核物理研究センター (吹田キャンパス)
担当者 青井考、高久圭二
私たちの身の回りには天然由来の放射線がたくさん存在しています。人の目では見えませんが、放射線計測装置を使うことで観測することができます。このテーマでは霧箱という放射線を可視化する装置を各自が作り、身の回りの放射線を観測します。また、大阪大学にあり、大学に附置されている加速器施設としては日本で最大のサイクロトロン加速器とそこで使用されている最先端の放射線検出器を見学します。


6. ハイパワーレーザーを見る・触る・操る
最大受講人数6人 実施日時12/2(土), 12/9(土), 12/16(土) 毎回15:00-17:30 (3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) レーザー科学研究所 (吹田キャンパス)
担当者 重森啓介
レーザーは我々の生活になくてはならない装置の一つになっています。この体感研究では、高出力のパルスレーザーに関して、実際に装置の操作を行って金属に照射する実験を行います。もちろん、スイッチを押すだけで簡単にレーザーが出るわけではありません。レーザーの原理や装置の調整法の理解を通して、ハイパワーレーザーの威力がどのようなものか、ぜひとも体感してください。


7. 超伝導・超高圧・超高真空・量子情報・トポロジーと光、あなたも物性物理の最前線を体感しよう
最大受講人数6人 実施日時12/2(土), 12/9(土), 12/16(土) 毎回15:00-18:00 (3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 基礎工学部・基礎工・物性物理科学コース (豊中キャンパス)
担当者 草部浩一, 清水克哉, 山本俊, 木須孝幸, 水島健, 永井正也
「それでも地球は動く」の言葉で有名なガリレオは観察し、理論をつくり、実証し、それを装置にする多彩な才能の持ち主でした。その才能の源泉は強い好奇心にあったようです。このテーマでは、超伝導、超高圧、放射光・光電子分光、レーザー分光、量子情報、物性理論とトポロジー、ダイヤモンド(超高圧+放射光)といった物性物理学での領域で世界的な業績を上げている大阪大学基礎工学部の物性物理分野についてその一旦を覗くとともに、簡単な実験や体験も行い、皆さんの好奇心を刺激します。ガリレオの時代にはなく、皆さんの学校の授業でも習わない量子力学が物性物理学でいかに広く理解され活用されているかを体感できると思います。"観察し、理論をつくり、実証し、それを装置にする"現代のやり方も体感できることを期待して下さい。


8. 光の不思議:波動性と粒子性を観察しよう
最大受講人数6人 実施日時 8/23(水) 10:00-18:00 (1日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 理学部・物理学科 (生命機能研究科、吹田キャンパス)
担当者 渡辺純二、渡邊浩、木村真一
とても身近にあり、日常生活や工業製品の製作・動作にも欠かせない「光」ですが、実は波としての性質と粒子としての性質を併せ持ち、それを理解することは一筋縄ではいきませんでした。ニュートンの頃から現在に至るまで、物理学の重要な研究対象であり続けている「光」について、色々な側面を切り取って実験していこうと思います。 
・「光の粒子性と波動性」のお話
・回り込み、強め合う光の波の観測
・虹と夕日を見てみよう
・宇宙で一番早い速さ、光速度を測ろう
・光子の観察、など
高校物理の範囲で、しかし普段の授業では時間の都合であまり詳しく突き詰められない(でも、面白い)ところを実験で体験していただきたいと思います。


9. 放射線とは何だろう?〜極微の世界からのメッセージを調べよう〜
最大受講人数6人 実施日時9/2(土), 9/16(土), 10/7(土) 毎回15:00-18:00 (3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 理学部・物理学科 (豊中キャンパス)
担当者 小田原厚子
最近よく聞く「放射線」とはどのようなものなのかを、実験・実習を通じて理解することを目的としています。まず、不安定な原子核が放出する放射線の種類や性質の概要、さらに、目に見えない放射線がどのようにして検出されるのかを学びます。続いて、放射線検出器を用いて、様々な放射線がどのように遮られるのか(どのように物質と相互作用するのか)、放射線源と検出器の間の距離を変えると、計数はどのように変化するのかを調べます。


10. Labviewプログラムを使って様々な機器を自由自在に自動制御してみよう
最大受講人数2人 実施日時8/25(金), 8/30(水), 8/31(木) 毎回9:00-12:00 (3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 理学部・化学科 (豊中キャンパス)
担当者 塚原聡
Labviewは、プログラミング言語の一つですが、従来の文字列を用いたプログラミングではなく、図形や線などのイメージを使って直感的なプログラミングを可能にするツールです。また、Labviewを用いたプログラムは、様々な機器を制御したり、様々な機器からデータを受け取ったりすることに特に優れています。本体感科学研究では、Labviewを用いて、様々な機器の自動制御・自動測定を体験してもらった後、受講生独自のシステムの構築を目指します。

予め、インタネット等による検索を用いて、Labviewがどのような特徴を持つツールであるか学んできて欲しい。

11. 計算機で作るホログラフィを体感しよう
最大受講人数6人 実施日時8/30(水)、8/31(木)  毎回10:00-16:00(2日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 工学部・応用自然科学科・物理系 (情報科学研究科、吹田キャンパス)
担当者 谷田純、小倉裕介、堀崎遼一、西村隆宏
空間に飛び出すディスプレイを実現するキーテクノロジーとして、ホログラフィが期待されています。ホログラフィにより、空間伝搬光を制御して輝点を作り、それらの集まりとして物体像を形造ります。本テーマでは、計算機を用いて、空間内で多数の輝点を操作するホログラフィ素子を設計します。また、設計結果に基づいて物体像を光学的に再生する装置により、空間ディスプレイのための基盤技術を体感します。


12. 電磁気力の世界を体験しよう
最大受講人数10人 実施日時 9/2(土)15:00-17:30, 9/9(土)15:00-17:30,
9/18(月)10:00-12:30(3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 工学部・電子情報工学科・電気電子情報工学専攻 
(吹田キャンパス)
担当者 伊瀬敏史、久保等
見えない電磁気力を面白いほどに体験することで、「なるほど」「そうか!」と深く理解する実験を行います。実験の中身は「なんでもスピーカー」「超かんたんモーター」「磁石の不思議」・・・・他、そして、その原理やなぞについて考えます。


13. プラズマの発光現象を観測しよう
最大受講人数5人 実施日時 9月3日(日) 10:00-17:00 (昼休み1時間、1日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 工学部・電子情報工学科・電気電子情報工学専攻 (吹田キャンパス)
担当者 上田良夫、伊庭野健造
プラズマとは何かを知り、その発光を調べてみませんか。自然界には太陽や雷などのプラズマがありますが、我々の世界でもプラズマはいろいろな応用があります。プラズマとは何か、なぜ光るのかを、実際にプラズマを作って、その光を測定することで学びましょう。


物質(物理)系(他にもテーマ番号1, 7, 8, 9, 19, 41,42, 43, 44 が該当します)

14. 惑星や衛星の深部を実験室に再現してみよう
最大受講人数6人 実施日時 11/18(土), 12/2(土) 毎回14:30-17:30 (2日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 理学部・宇宙地球科学専攻 (豊中キャンパス)
担当者 近藤忠
地球表層は1気圧、平均気温290K程度の環境ですが、天体の内部では超高圧や高温の極限の世界が存在しており、そこでの物質は見慣れた物質とは異なった性質を持つことが知られています。このテーマでは、地球や惑星の深部のように大きく圧力や温度が変化した条件での物質の振る舞いについて講義し、またその例を実験室を再現し、地球や惑星を作る身近な物質の変化を実際に観察してもらいます。

初回が講義で2回目が実験となるので、2回とも参加できる方が望ましい。

15. 超伝導現象を体感しよう-超伝導セラミックスの作製と超伝導現象の観察-
最大受講人数6人 実施日時10/7(土), 10/14(土), 10/21(土) 毎回14:00-17:00 (3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 工学部・応用理工学科・マテリアル科学コース (吹田キャンパス)
担当者 勝山茂
物質にはオームの法則で知られているように電気抵抗が存在しますが、ある物質では非常に低い温度(-200℃近傍以下)で電気抵抗がゼロになる現象(超伝導現象)が観察されます。この現象は無損失電力ケーブルやリニアモーターカー用電磁石に応用されています。本体感コースでは超伝導現象とは何かを学ぶとともに、銅酸化物系超伝導セラミックスを自ら作製し、それを用いて超伝導に特有な物理現象(ゼロ電気抵抗やマイスナー効果)を観察します。


16. 虹はなぜ見えるのか
最大受講人数8人 実施日時11/18(土), 12/2(土), 12/16(土) 毎回14:30-18:00 (3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 理学部、全学教育推進機構・物理学実験 (豊中キャンパス)
担当者 杉山清寛、川崎博之

雨上がりの日などで空の虹を見たことがあると思います。では、なぜ虹が見えるのか、考えたことはありますか?空に細かい雨粒が浮いているから、という答えは考える人も多くいるでしょう。では、なぜ、水の粒が空中に浮いていたら、虹が見えるのでしょうか。そもそも、光の色って何なのでしょうか。こういった、物質内を光が通過したときに何が起きるかを、3週間使って皆さんと考えてみたいと思います。

身の回りで不思議に思うことはありませんか?そういったことに興味を持ち、論理的に考えることが研究の第一歩です。虹がなぜ見えるのか?という点に絞って皆さんと一緒に考えながら進めたいと思います。一緒に考えましょう。

積極的に実験に取り組む人に来てもらいたいと思っています。アシスタントの阪大生をびっくりさせるような、実験を積極的に行う人、1人で何でもこなしてやるという意欲のある人に希望してもらいたいと思います。
実験は物理ですが、自然現象には物理も化学も生物もありません。ぜひ、物理希望以外の人にも選んでもらいたい実験です。

17. 水で”焼いて”セラミックスを作ろう! (ポーラスガラスも作ってみよう!)
最大受講人数6人 実施日時10/7(土), 10/21(土)  14:30-18:00 (2日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 工学部・マテリアル生産科学専攻・マテリアル科学コース (吹田キャンパス)
担当者 鈴木賢紀、田中敏宏
私たちの身の回りでありふれた液体である「水」は、100℃よりも高温で、しかも高圧の状態にすると、ガラスやセラミックスをも溶かす性質を持っています。本テーマでは、高温でかつ高圧の水を利用して、セラミックスを”焼き”固めたり、または大量の水を蓄えたガラスを作ります。さらに、水を蓄えたガラスを加熱することによって、環境にやさしく、かつ簡便な方法で、ポーラス(多孔質)なガラスを創る実験を行います。


18. 身近に接している磁石の疑問を知ろう
最大受講人数10人 実施日時8/25(金)10:00-17:00(途中、12:00-13:00昼休み、1日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 工学部・マテリアル生産科学専攻 (吹田キャンパス)
担当者 中谷亮一、白土優、野村光
原子の構造から磁石の原理を理解しよう(初歩的な講義)、
世界最強のNd-Fe-B磁石を触ってみよう、
鉄の釘が磁石に引き寄せられる理由、釘が磁石にならない理由(磁区の観察)、
ナノメーターの大きさを持つ小さな磁石(磁気力顕微鏡による観察)、
磁石を使った情報機器・産業(ハードディスク、データセンター、パソコンでググると何が起きる?)、
ハードディスクを分解して、構造を見よう、
磁石の最先端科学技術(スピンエレクトロニクス)に関する初歩的な講義、
人類の宇宙への本格的な進出を助ける新しい展開


物質(化学)系(他にもテーマ番号10, 15, 28が該当します)

19. ナノの世界を見てみよう
最大受講人数5人 実施日時12/2(土), 12/9(土), 12/16(土) 毎回15:00-17:30 (3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 理学部・化学専攻Aコース (豊中キャンパス)
担当者 加藤浩之
分子1つの大きさは、1ナノメートル(1 nm = 1/1,000,000 mm)ぐらいです。とても小さな世界ですね。ニュースでときどき話題になる「ナノテクノロジー」とは、数ナノメートル~数百ナノメートルのサイズで形や機能をデザインして、暮らしに役立てるテクノロジーのこと。小さな世界ですから、作った物がちゃんとデザインどおりに出来ているかどうかを確認することは、とても大切です。でも、本当に確認することができるのでしょうか? 実は、(特別な装置を使うけど)意外と簡単。自分の操作で、ナノの世界を見てみましょう!


20. 高分子とナノテクノロジー
最大受講人数10人 実施日時10/7(土), 10/14(土) 毎回15:00-18:40 (2日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 理学部・高分子科学専攻 (豊中キャンパス)
担当者 佐藤尚弘
これまでの高分子(ポリマー)材料は、建材、家庭用品、自動車部品、電気製品の巨視的なスケールの部品などとして利用されてきましたが、私たちの体の中では水溶液中に溶けている生体高分子(蛋白質や核酸)やそれらが集合したナノメートルスケールサイズの構造体が、様々な生物学的な機能をもって活躍しています。このような生体高分子とその集合体を模範として、合成高分子をナノメートルサイズの集合体として利用するナノテクノロジー(あるいはナノバイオテクノロジー)に注目が集まっています。このテーマでは、1日目に高分子のナノサイエンスについて紹介したのち、2日目にはブロック共重合体が溶液中で形成するナノメートルサイズの高分子ミセルを光散乱実験により調べます。


21. 化学が拓く新たな科学
最大受講人数8人 実施日時8/24(木), 8/25(金) 毎回13:30-17:00 (2日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 基礎工学部・化学応用科学・合成化学 (豊中キャンパス)
担当者 岩井成憲、直田健、宮坂博、伊都将司

8/24(講義1)私たちの暮らしと有機合成(直田)
       (講義2)生体分子の化学:DNAを中心に(岩井)
       (講義3)光で探る分子の性質、光で創る分子の機能(宮坂)

8/25 体験学習のオリエンテーション(伊都)
 体験学習(光で色の変わる分子を用いた光記録の実験)


22. Bio-Inspired化学 ~バイオから発想する化学~
最大受講人数10人 実施日時9/2(土), 9/9(土), 9/16(土) 毎回15:00-17:30 (3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 基礎工学部・化学工学 (豊中キャンパス)
担当者 馬越大、岡本行広、菅恵嗣
生物にもみられる「分子の自己組織化」は、次世代の化学プロセス開発を切り開く可能性を秘めている。生物から発想する化学をテーマとして、両親媒性分子(界面活性剤)の自己組織化とその応用について学んでもらう。

生物に関する科目を学んでいるかどうかは問わない。やる気、興味があるかどうかが重要であり、新しいことに挑戦する姿勢を大切にしてもらう。

23. 分子のブロックを積み上げよう
最大受講人数最大5人 実施日時11/18(土), 12/2(土), 12/9(土) 毎回15:00-17:30 (3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 工学部・生命先端工学専攻・物質生命工学コース (吹田キャンパス)
担当者 藤内謙光、久木一朗
発光性分子の集合状態を、分子が持っている自然に集まろうとする力を利用して簡便に組み替え、組み替えた集合状態に応じて変化する発光現象を観察し、その仕組みを考える。


24. ノーベル賞の化学反応をやってみよう
最大受講人数5 実施日時9/16(土), 9/30(土),10/7(土)毎回15:00-18:00 (3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 工学部・応用化学専攻 (吹田キャンパス)
担当者 安田誠、西本能弘、小西彬仁
化学は原子、分子を対象にして、役に立つものを創出する学問です。有益な分子構造を頭で考えて、ブロックを組み立てるようにその分子を組み立てることを合成反応といいます。ノーベル賞の反応を実際に自分の手でやってみて、様々な化合物を作り出しましょう。この体験を通して、原子・分子からものごとを見る新しい世界観を養うことを目的としています。


25. 「ポリマーナノスポンジを作って測ろう」
最大受講人数6人 実施日時 10/7(土), 10/14(土), 10/21(土) 毎回14:30-17:30 (3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 工学部・応用自然科学科 応用化学コース (吹田キャンパス)
担当者 宇山浩、麻生隆彬
多孔質材(スポンジ)は吸着材、分離材など工業的に広く用いられています。この体験実験ではナノサイズの骨格のポリマースポンジを作り、内部を観察し、そして機能を調べます。


26. 刺激で発光色が変わる分子を合成・観察しよう
最大受講人数8人 実施日時10/7(土)、10/14(土)、10/21(土)毎回15:00–17:30(3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 工学部・応用自然科学・応用化学 (吹田キャンパス)
担当者 南方聖司、武田洋平、清川謙介
炭素原子を含む物質である有機化合物の中には刺激に対して発光色が変化する機能をもった分子があります。このような分子を実際に実験室で合成してみて、その光物性を観察します。どんな刺激に対して発光するかも調べます。


27. においや味を化学的に理解しよう
最大受講人数8人 実施日時10/21(土), 10/22(日) 毎回15:00-18:30 (2日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 理学部・化学 (豊中キャンパス)
担当者 土川博史
私たちは日々の生活においてさまざまな香りや味を感じています。これらはすべて私たちの体に存在するタンパク質に分子が結合し、その後信号が脳へと伝達されることで初めて認識することができます。このテーマではこれらを簡単な実験で体感してもらい、より化学的な理解を深めてもらうことを目的としています。


生命系(他にもテーマ番号27, 40が該当します)

28. 香りをサイエンスする 
最大受講人数5人 実施日時10/9(祝) 10:00-17:00 (1日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 生命機能研究科 (吹田キャンパス)
担当者 倉橋隆 竹内裕子
香りは私たちの気分や体調、記憶などと密接にかかわっています。 なのに、香りの感覚の機構については、高等学校の生物学や大学医学部の生理学の教科書でも殆ど記載がありません。これは、香り受容の生体組織がナノレベルの構造体であり、研究の取り扱いが困難であったために、科学研究が遅れてきたためです。また、香りの情報の脳での処理機構を見ると、私たちは香りの認知をする前に、気分や記憶を揺り動かされているようですから、普段、気づくことが少ない感覚でもあり、人々に意識されにくかったことも原因です。研究室では、存在を意識しながらの香りの体験や、世界最先端のナノレベルの科学的手法による研究の一端を経験します。


29. 酵素分子の驚異的なパワーを実感しよう A
最大受講人数6人 実施日時8/21(月), 8/22(火), 8/23(水) 毎回10:00-18:00 (3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 理学部 (豊中キャンパス)
担当者 倉光成紀、古屋秀隆
講義と実習によって、すべての酵素反応に共通な原理を立体構造に基づいて理解できるようになります。また、実習で修得した研究方法で、世界で始めての酵素の働きを調べれば、将来、大発見に挑戦できるチャンスもあります。


30. 酵素分子の驚異的なパワーを実感しよう B
最大受講人数6人 実施日時 12/3(日), 12/10(日), 12/17(日) 毎回10:00-18:00 (3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 理学部 (豊中キャンパス)
担当者 倉光成紀、古屋秀隆
講義と実習によって、すべての酵素反応に共通な原理を立体構造に基づいて理解できるようになります。また、実習で修得した研究方法で、世界で始めての酵素の働きを調べれば、将来、大発見に挑戦できるチャンスもあります。


31. タンパク質科学を楽しもう! A ~タンパク質酵素のはたらきを眼で見て考え議論する~
最大受講人数10名 実施日時10/15(日) 9:20~19:00頃 (1日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 理学部・理・生物科学 (豊中キャンパス)
担当者 昆隆英、吉本和夫
遺伝子組換技術で開発された発光酵素ルシフェラーゼを用いて、実験、観察・表現、思考、問題発見、仮説の設定、検証実験立案、結果予想分析評価、生徒立案追加実験、レポート作成、研究発表、討論質疑応答バトル(ミニ学会)までを1日かけて行い、未知への挑戦を通じて科学や思考をエンジョイします。また、高校生が少しでも現実の科学の世界に触れることで、科学への自己の適性などを考えるきっかけを与え、研究者がどのように遺伝子組換え技術を用いて製品を開発し、それがどうのように実社会に貢献しているのかを知ることで実社会と科学技術の関わりを学ぶ「科学的キャリア教育」にもなっている。
本プログラムでは、サイエンスや思考をエンジョイすることを通じて、多くのことを学び「明日への希望や生きる力」を育むことを重視している。
■実習案内HP: http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/kojitsu/firefly/index.html

参加条件: 参加には保護者の承諾同意が必須。
① 1日全ての実習に必ず参加・履修できる方。「遅刻早退」は認めておりません。
② 実習終了後、この実習に関する事後提出課題・感想文・アンケートを必ず提出できる方。
③ この実習に必要な予備知識であるタンパク質や酵素などに関する事前学習課題を提出した方。

本実習は晩は19時30分頃まで行いますが 実習終了は30分ぐらいの誤差がありますので、この点ご了承いただける方のみの参加となります。

32. タンパク質科学を楽しもう! B ~タンパク質酵素のはたらきを眼で見て考え議論する~
最大受講人数10人 実施日時11/19(日) 9:20~19:00頃 (1日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 理学部・理・生物科学 (豊中キャンパス)
担当者 昆隆英、吉本和夫
遺伝子組換技術で開発された発光酵素ルシフェラーゼを用いて、実験、観察・表現、思考、問題発見、仮説の設定、検証実験立案、結果予想分析評価、生徒立案追加実験、レポート作成、研究発表、討論質疑応答バトル(ミニ学会)までを1日かけて行い、未知への挑戦を通じて科学や思考をエンジョイします。また、高校生が少しでも現実の科学の世界に触れることで、科学への自己の適性などを考えるきっかけを与え、研究者がどのように遺伝子組換え技術を用いて製品を開発し、それがどうのように実社会に貢献しているのかを知ることで実社会と科学技術の関わりを学ぶ「科学的キャリア教育」にもなっている。
本プログラムでは、サイエンスや思考をエンジョイすることを通じて、多くのことを学び「明日への希望や生きる力」を育むことを重視している。
■実習案内HP: http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/kojitsu/firefly/index.html

参加条件: 参加には保護者の承諾同意が必須。
① 1日全ての実習に必ず参加・履修できる方。「遅刻早退」は認めておりません。
② 実習終了後、この実習に関する事後提出課題・感想文・アンケートを必ず提出できる方。
③ この実習に必要な予備知識であるタンパク質や酵素などに関する事前学習課題を提出した方。

本実習は晩は19時30分頃まで行いますが 実習終了は30分ぐらいの誤差がありますので、この点ご了承いただける方のみの参加となります。

33. 分子生物学実習(遺伝子組換え実習)~科学や思考をエンジョイし、若者に感動と生きる力を与える科学的キャリア教育~
最大受講人数15 実施日時事前講義 12/17(日) 13:00-18:00、
実習実験 12/27(水)、12/27(木)、12/29(金)9:00-19:00頃
担当学部・学科(実施キャンパス) 理学部・理・生物科学 (豊中キャンパス)
担当者 昆隆英、吉本和夫
大腸菌を用いた遺伝子操作実験や電子顕微鏡実習を行う。(DNA電気泳動、形質転換、遺伝子組換え、プラスミドDNA抽出、制限酵素処理電気泳動パターン分析,生徒発表会,生徒立案面白実験,キャリア教育訓話,生物科学科研究室見学研究披露)市販の実験キットは一切排除し、極力すべての実験手順・操作を体験し、その意義を考える。単に科学技術を体験することのみを目的とせず、実験に関する小問を通じて、科学的思考過程(情報活用)の実践的トレーニングを行うが、問題発見、仮説の設定、検証実験立案・実施、問題解決、未知への挑戦などを実地体験しながら、純粋に実験や思考を楽しみ、科学の基礎基本をしっかり学びます。また、日本で唯一の科学的キャリア教育であり、求めるものは生きる力(zest for living)で、「今何のために勉強しているのか?研究するのか?」を考えることで「学びを生きる力に変える科学的キャリア教育」です。
■実習案内HP: http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/kojitsu/Z-sce/#dna

参加条件 : 申込書内容などによる事前審査があります。 参加には保護者の承諾同意が必須。
① 3日間の全ての実習に必ず参加・履修できる方。「遅刻早退」は認めておりません。
② 実習終了後、この実習に関する感想文(1000字程度)・アンケート・事後提出課題を必ず提出できる方。
③ この実習に必要な予備知識(遺伝子[DNA]・酵素[タンパク質]・ラクトースオペロン)等を学習する12/17(日)の事前指導に参加した方。

本実習は3日間、朝は早く晩は19時30分ぐらいまで行いますので、実習内容のみならず体力的にもかなりハードですので無理のできない方、また集中力の続かない方の参加は認めておりません。

なお、実習当日の終了は19時30分頃で30分ぐらいの誤差があります。特に3日目はこれより遅くなる可能性がありますのでこの点ご了承いただける方のみの参加となります。

34. ミクロの小宇宙バクテリア —どのように外界を感知して行動するかを体感しよう
最大受講人数6人 実施日時11/12 (日), 11/19 (日), 毎回10:00-17:30 (2日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 基礎工学部・システム科学科・生物工学コース
(生命機能研究科、吹田キャンパス)
担当者 石島秋彦、福岡創
バクテリアの1種である大腸菌は、べん毛モーターという回転運動装置を使って液中を遊泳します。また、大腸菌は自分の置かれた環境を感知・判断し、運動装置のべん毛の動きを制御して好ましい環境へ移動します。つまり大腸菌は1マイクロメートルというとても小さな細胞の中に、環境センサーおよび情報演算機構、細胞運動を担うべん毛モーターを持っています。本テーマは、光学顕微鏡、高速カメラ等を使って、大腸菌の手足であるべん毛モーターの回転を記録・解析します。環境刺激に対するべん毛モーターの回転方向変化(走化性)などの解析を通じて、バクテリアの『環境認識機構』について学びます。


35. 歯周病を引き起こす細菌の遺伝子を検出をしてみよう
歯周病を引き起こす細菌の遺伝子を検出をしてみよう
最大受講人数10人 実施日時10/1(日) 10:00-17:00 (1日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 歯学研究科・小児歯科学・口腔細菌学 (吹田キャンパス)
担当者 仲野和彦、野村良太、大継將寿、鋸屋侑布子、中田匡宣、住友倫子、山口雅也
歯周病は、歯科領域における主要な病気の1つであり、口の中に存在する複数の細菌によって引き起こされることが知られています。最近では、歯周病を引き起こす細菌が、糖尿病や動脈硬化などの全身の病気にも関与していることが明らかになっています。講義編では、歯周病がどのようにして引き起こされるかを分かりやすく解説して、最新の研究成果についてもお話しします。実習編では、実際に歯学部附属病院の診療室で歯科医師がお口の中を診査して、参加者の方の歯垢(デンタルプラーク)サンプルを採取します。その後研究室に移動して、採取した歯垢の染色とDNA抽出を行い、各種細菌の存在をPCR法と顕微鏡での観察により検討してみます。最後に、口の中の状態と検出された細菌の種類との関連について考察して、総合討論を行う予定です。

細菌や遺伝子に関する基礎知識がなくても実施できるような分かりやすい内容にしますので、歯科領域の研究に興味がある方は奮ってご参加ください。当日は、日頃使用している歯ブラシをお持ちください。

36. 「光イメージングを使って精神性発汗を測ってみよう」 A
最大受講人数3人 実施日時8/24(木)14:00-16:00(講義), 8/25(金)10:00-17:00(実験実習) (2日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 医学部・保健学科 (吹田キャンパス)
担当者 近江雅人
光をプローブとした高精細な生体断層イメージング手法として光コヒーレンストモグラフィ(OCT)が注目されています。その原理と臨床診断応用について学んだ後、OCTを用いた手掌部における精神性発汗の動態解析の実験・実習を行います。

実験装置とデータ解析用PCに制限があるために初日の講義は全員受け、実験・実習は2班に分かれて別々の日に行ってもらいます。

37. 「光イメージングを使って精神性発汗を測ってみよう」 B
最大受講人数3人 実施日時8/24(木)14:00-16:00(講義), 8/26(土)10:00-17:00(実験実習) (2日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 医学部・保健学科 (吹田キャンパス)
担当者 近江雅人
光をプローブとした高精細な生体断層イメージング手法として光コヒーレンストモグラフィ(OCT)が注目されています。その原理と臨床診断応用について学んだ後、OCTを用いた手掌部における精神性発汗の動態解析の実験・実習を行います。

実験装置とデータ解析用PCに制限があるために初日の講義は全員受け、実験・実習は2班に分かれて別々の日に行ってもらいます。

38. 美容・健康によい?新陳代謝をタンパク質レベルで測ってみよう
最大受講人数6人 実施日時8/29(火), 8/30(水)毎回13:00-16:00 (2日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 基礎工学部・システム科学科・機械科学コース (豊中キャンパス)
担当者 出口真次、松井翼
生きものは絶えず新陳代謝 - 古いものと新しいものが入れ替わること - によって生き続けることを可能にしています。新陳代謝は、私たちの体を構成する細胞自体の入れ替わりによって達成されます。また個々の細胞(10マイクロメートル程度の大きさ)よりもさらに小さい細胞内部のスケールに目を移すと、細胞を構成するタンパク質自体(数ナノメートルの大きさ)も常に入れ替わりが起こっており、そのようなタンパク質の動きは生命の維持にとって不可欠な役割を果たしています。本テーマではタンパク質を蛍光タンパク質でラベルして可視化し、共焦点レーザー顕微鏡を用いた実験によって新陳代謝を行う様子を観察します。その実験データの数理解析を行い、タンパク質の新陳代謝が関わる現象の物理的解釈や意義について、参加者で議論をして欲しいと思います。


39. 自然界に潜む様々な微生物の探索
最大受講人数6人 実施日時12/2(土), 12/9(土), 12/16(土) 毎回14:30-17:00 (3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 工学部・応用自然科学科・応用生物工学コース (吹田キャンパス)
担当者 本田孝祐、岡野憲司
1グラムの土の中には100万種類もの微生物が生息していると考えられています。また微生物の中には、100℃近くの高温環境や、強酸性、強アルカリ性といった過酷な環境を好んで生息するものもいます。このテーマでは、高温環境で採取した土壌サンプルから実際に微生物の培養試験を行い、生物の多様性を実感していただきます。


応用技術系(他にもテーマ番号11, 12, 13, 17, 18, 36, 37, 38, 39 が該当します)

40. ゴミや排水を電気に変換する微生物:微生物燃料電池
最大受講人数6人 実施日時10/15(日) 14:00-18:00 10/21(土) 15:00-18:00  (2日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 工学部 環境・エネルギー工学科 (吹田キャンパス)
担当者 池道彦、井上大介、黒田真史
自然界には、有機物を分解し、その化学エネルギーを電気へと換えることのできる面白い微生物がいます。そんな発電微生物を利用して、ゴミや排水中の汚濁物質を処理しながら発電することのできる『微生物燃料電池(MFC: Microbial Fuel Cell)』に関して、発電微生物の不思議やMFCの原理を講義します。また、簡易な実験でMFCによるゴミ/排水発電を体験します。


41. エレクトロニクスでミクロの世界を体感しよう!
最大受講人数6人 実施日時8/25(金) 10:30-18:00 (1日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 基礎工学部・電子物理科学科・エレクトロニクスコース (豊中キャンパス)
担当者 若家冨士男、藤平哲也、竹内正太郎、渡辺健太郎、阿保智、山下隼人、香川晃徳、根来誠、一条直規

[1]分子中のミクロな磁石を操作・測定しよう
量子力学的にふるまうミクロな磁石を操作・測定するための電気回路を作製し、いくつかの分子の試料の化学分析を行います。また、巨大な分子の精密な操作で可能になる量子コンピュータの原理について説明し、そのための実験装置を紹介します。

[2]走査型接触式顕微鏡の自作と微細構造の可視化
身の周りにある材料やレーザーポインタを用いて表面形状測定装置を自作し、微細構造を測定してみます。また、実際にこの原理を応用してナノ構造を観測するために用いている装置の見学をします。

[3]熱電対を自作してみよう
物質の両端に温度差を与えたときに起電力が生じるゼーベック効果は、温度計測用の熱電対としても応用されています。2つの物質を溶接して熱電対を自作し、極低温から高温まで温度計測します。また、走査型電子顕微鏡を使って熱電対の接合部を観察し、ミクロ・ナノの世界を体感してもらいます。


42. 社会に欠かせない鉄鋼材料の内部を観察して強さをコントロールしよう!
最大受講人数5人 実施日時11/11(土), 11/18(土), 12/2(土) 毎回15:00-18:00 (3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 接合科学研究所・工学研究科 (吹田キャンパス)
担当者 井上裕滋、門井浩太、鴇田駿
鉄鋼材料は、豊富な可採埋蔵量、経済性に優れることに加え、溶接性・加工性に優れています。また、広範囲な強度特性を得ることができるため、スカイツリーや南港大橋などの大型構造物や船舶、自動車、鉄道など多様な用途に使用され、最も多く適用されている金属材料です。鉄鋼材料の強度特性は、内部の状態(微細組織)に強く依存するため、鉄鋼材料製造時には、化学成分や熱処理等によって組織の制御が行われています。
今回の体感科学研究では、化学成分や熱処理の条件を変化させた鉄鋼材料を用い、微細組織や強度特性の変化を調査しながら、これらがどのような科学的根拠によって支配・制御されるかを体験します。モノづくりにおいての根幹の技術、最も重要な材料である鉄鋼材料の内部に触れてください。


43. 圧電素子を使って形状可変鏡を作ってみよう!
最大受講人数5人程度 実施日時12/26(火), 12/27(水) 毎回13:00-17:00 (2日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 工学部・工・精密応物専攻・精密科学コース (吹田キャンパス)
担当者 松山智至
最先端科学で用いられる鏡の中にはとても正確にその形を変えることができるものがあります。このような鏡は、天体望遠鏡やX線集光システムに用いられています。本課題では、圧電素子を使った形状可変鏡の作製とその動作テストを行います。


44. 鉄道駅のデザインを考えてみよう
最大受講人数10人 実施日時10/21(土)、11/4(土), 11/18(土) 毎回15:00-17:30 (3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 工学部・地球総合工学専攻 (吹田キャンパス)
担当者 横田隆司、飯田匡、伊丹康二
私たちの研究室は、建築計画学という学問領域を主として研究しています。建築計画学では建物のデザインや平面計画などを設計するために必要な知見を得るための調査研究などを行っています。建築は単にデザインするだけだでなく、人間の行動特性なども考えないといけません。今回のプログラムでは、建物として鉄道駅を対象として、最近の駅舎の建築計画の動向や人間工学について講義を聞いてもらうとともに、自分の足で鉄道駅を見学して、快適な駅を設計するための対策を考えてもらいます。

大学での3回は、講義1回、実習1回、発表1回と考えており、その間の週(10/21-11/4と11/4-11/18)までの週においては自分で観察してきてもらいます。

45. 知能システムを支える理論・技術に触れてみよう
最大受講人数6人 実施日時12/25(月)、12/26(火)毎回14:30-17:30 (2日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 基礎工学部・知能システム学コース (豊中キャンパス)
担当者 金澤尚史、 前泰志
技術と社会の高度化・複雑化にともない、1つの技術要素だけで便利なものや快適な環境を作り出すのが難しくなっており、システムという考え方の重要性は増しています。本テーマは、以下の2つの内容に関する講義・実習・実験を通して、システムという考え方とそれを支えるいくつかの理論や技術について理解することを目的とします。
1。ロボットの仕組みを知り動かしてみよう。
2。ゲーム理論で「駆け引き」を理解しよう。



46. ネットの仕組みを理解しよう
最大受講人数10人 実施日時A:8月26日(土)14:30~17:30   B:9月2日(土)14:30~17:30 (2日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 基礎工学部・情報科学科 計算機科学コース・ソフトウェア科学コース (豊中キャンパス)(情報科学研究科、吹田キャンパス)
担当者 A:小泉佑揮、長谷川亨 B:廣森聡仁、内山彰
私たちの日常生活に欠かせないインターネット。本テーマでは、快適なインターネット通信を可能にする高速ルータの仕組みや高速化技術、また、スマートフォンやアプリの仕組みや携帯通信網やクラウドなどについて、講義や体験型学習を通じて理解を深めます。
A:高速インターネットを体感してみよう
B:スマートフォンの仕組みをみてみよう


47. コンピュータを使いこなそう
最大受講人数10人 実施日時A:10月14日(土)14:30~17:30   B:10月21日(土)14:30~17:30 (2日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 基礎工学部・情報科学科 計算機科学コース・ソフトウェア科学コース (豊中キャンパス)(情報科学研究科、吹田キャンパス)
担当者 A:土屋達弘、中川博之、小島英春 B:置田真生
コンピュータの能力を最大限に活かし、使いこなすためには、コンピュータの仕組みを理解し、正しく、効率的なプログラムを動かす必要があります。本テーマでは、数学パズルとの関係を切り口にプログラムのテストや正しさの検証について、また、スーパーコンピュータを使いこなすための並列計算に関する基礎知識や手順(アルゴリズム)について、講義やグループワーク、演習を通じて学びます。
A:数学パズルとプログラムのテスト・検証
B:スーパーコンピュータの基礎


48. 次世代ネットワークの仕組みを研究してみよう
最大受講人数5人 実施日時 8/21(月) 9:00-16:00 (1日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 工学部・電子情報工学科・情報システム工学コース (吹田キャンパス)
担当者 渡辺尚、猿渡俊介
インターネットは現代の社会生活で必須のものとなっています。しかし、そのインターネットも1970年代から種々の要素技術が研究されてきました。この体感科学研究では、まずインターネットで使われている現在の技術ろ深く学びます。その後、近い将来実現すると考えられているFull Duplex、上下分離方式などの低階層技術や、IoTに密接に関係するワイヤレスセンシング技術などの最新技術を研究します。実機を使った実験も予定しています。


49. 「見て触れて考える原子力工学」
最大受講人数5 実施日時2018/1/4(木) 13:00-16:30、2018/1/5(金) 10:30-16:30
担当学部・学科(実施キャンパス) 工学部 環境・エネルギー工学専攻 エネルギー量子工学コース (吹田キャンパス)
担当者 黒崎健、北田孝典、藤井俊行
大阪大学エネルギー量子工学コースでは、日本の基幹エネルギーの一つである原子力について、国内随一の教育・研究体制を有しています。今回の体験型研究では、この原子力について学びます。具体的には、原子力と社会(北田)、原子力と材料(黒崎)、原子力と化学(藤井)の三つのテーマについて、講義・ディスカッション形式の演習・簡単な実験を伴った実習を通じて学びます。


50. 波の中の浮体構造の変形と強度を学ぼう
最大受講人数6 実施日時11/23(祝)9:30-18:00 (1日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 工学部・地球総合工学・船舶海洋工学コース (吹田キャンパス)
担当者 藤久保昌彦、飯島一博、辰巳晃
巨大船や浮体風車など海に浮かぶ構造物は、波の中で運動しながら、同時に変形します。変形が過大になると構造物は崩壊してしまいます。本課題では、水槽に浮かべた船の模型に波を与えて、センサーを用いて変形を測ります。波の中でどのように変形するかを理解し、十分な構造の強さ(強度)を有するためには、どのように設計すればいいかを考えます。


51. 水の動きを観てみよう~川の水質改善をテーマに~
最大受講人数6人 実施日時 12/2(土), 12/9(土), 12/16(土) 毎回14:30-17:30 (3日開催)
担当学部・学科(実施キャンパス) 工学部・地球総合工学専攻 社会基盤工学コース (吹田キャンパス)
担当者 西田修三、中谷祐介
道頓堀川のような都市域を流れる河川では、水質の悪化が問題となっている一方で、近年はまちづくりの一環として観光船クルーズも活発に行われています。本実習では、観光船を利用した川の水質改善技術をテーマに、大型水路装置を用いた水理模型実験を体験してもらいます。さらに、得られた実験データについて画像解析を行い、流れの可視化(観察)手法について学びます。