2011年度サイエンス・マイスター副専攻春学期授業「高度科学技術入門」、「科学体験学習1」実施報告

サイエンス・マイスター育成プログラム
「サイエンス・マイスター副専攻」

2013年度実施授業
春学期:







秋学期:

高度分析技術1(実習授業3:ディスカッション3)授業内容  1月6日

実験授業は、装置原理、実験、レポートから構成されます。受講生はA〜Cの3グループに分かれ、走査型電子顕微鏡(WET-SEM)、蛍光X線顕微鏡(XRF)、X線回折装置(XRD)の3種類の装置について学習します。

★Aグループ、X線回折装置(XRD)


講師:工学部 材料科学科 宮澤靖幸教授


AグループはX線回折法について、工部の宮澤靖幸先生指導の下、測定した結果を解析行いました。測定したデータから未知試料(エ)の指数付けを行い、結晶構造や格子定数などの値をみんなで協力しながら求めました。さらに、解析ソフトを用いて各未知試料のデータを解析し、未知試料がどのようなものであるか検討を行いました。授業の最後には、宮澤先生から解析に対するアドバイスを頂き、参加学生の理解度が深まりました。

学生の感想:Aグループ(XRD)


分析ということでパパッとできると思っていましたが、いろんな装置を使ってデータを照らし合わせ、そこから試料を調べることを学んだ。

(2年生:M君)



資料が良くまとめてあったので、何をしているのか良くわかった。パソコンでの解析はこんなにも大変だと実感しました。

(3年生:M君)



指数付けはわかりやすく教えていただいたので、納得しながら進めることができた。時間はかかったが、ちゃんと結果が出てよかった。ハイスコアには慣れなった。

(1年生:O君)



機械に完全に頼らず、自分の手で計算することで、「機械は何も考えてはくれない。考えるのは自分だ。」という言葉が身に染みた。

(1年生:H君)



High Scoreを用いると短時間に簡単に多くのデータベースを照会できる点がすごいと思った。しかし、機械は万能ではないため間違いを含んでいることがあるので、その点には注意したい。

(2年生:K君)

★Bグループ、走査型電子顕微鏡(WET-SEM)


教養学部人間環境学科自然環境課程 内田晴久教授
講師:工学部 原子力工学科 松村義人教授


Bグループ、走査型電子顕微鏡(WET-SEM)の3回目の講義はWET-SEMの操作の確認を行いながら、ディスカッションを中心に行いました。前回準備した試料を再度観察し、WET-SEMで何が分かるのか、分からないのか、他にどのような測定を行えばいいのかをそれぞれ、意見を出し合いました。また、試料にイオンスパッタリング装置を用いてコーティングを施し、コーティングを施すことによって何が変化するのかを観察しました。

学生の感想:Bグループ(WET-SEM)


SEM像を見ると粒子の大きさや形がわかるが、元素、割合、結晶構造がわからないので、他の分析とあわせて使うことによって、より詳しく試料がわかるので他の装置もちゃんとわかるようになりたい。

(1年生:S君)



目視ではただの粉なのに、SEMを使ってミクロの世界で比較すると、粒子の大きさや形に違いが見られた。また、目視で「サラサラ具合が違う。」といった意見が出るサンプル(イ)、(ウ)はSEMで比較すると粒子で形成される塊の大きさの違いや、塊ができる頻度などで表すことができることがわかった。

(3年生:Sさん)



SEMレポート作成のためのディスカッションが面白かった。SEMではどんなことがわかったのか、SEMや他の分析装置の比較ができて、とても楽しかった。レポートを作成するのに当たって重要なポイントを学ぶことができたのが良かった。

(1年生:Sさん)



一人で考えると固定観念にとらわれるが、大人数で考えると別の視点からの意見が出てくるので討論することは非常に重要だと思った。

(1年生:T君)



実際にSEMを使い、試料を見た。他の実験と違い、ダイレクトに試料を見ることができたので大変興味深い実験になった。チャージアップやコーティングなどやる操作も多かったので勉強になった。

(3年生:I君)

★Cグループ、蛍光X線顕微鏡(XRF)


講師:工学部 材料科学科 宮澤靖幸教授


Cグループの蛍光X線顕微鏡(XRF)3回目の講義は、2回目の実習で得られた4種の未知試料粉末(ア、イ、ウ、エ)の元素分析結果の解析とディスカッ ションを行いました。グループ内で3つの班に分かれて結果を解析し、ディスカッションを行いながら、未知試料がそれぞれ何であるか推察してもらいました。各班で意見がまとまってきたところで全員集合し、各班で導き出した意見・考察を発表してもらい、全員で話し合い行い、Cグループとしての未知試料に対する推察案をまとめてもらいました。



学生の感想:Cグループ(XRF)


本などの資料やそれぞれの測定機材のスペックを知りたかった。また、初期サンプルなどの情報が少なく実用性にかけると思う。

(3年生:O君)



XRFでの測定は物質の中に入っている元素の含有量まで調べられる優れたものだが、結果にNdがYなど絶対に含まれていない物質も出てくるので結果を鵜呑みにするのではなく本当に含まれているかを考える必要があると思った。

(1年生:M君)



分析結果を導くには1つの機器でこれだと特定してはならない。XRFで見えなかった情報もXRDやSEMを通すことで見えてくる。機器の特性を考慮しないと酸化の状況は見落としがちになりやすい。不信な結果が出たらやり直すことも重要であると感じた。

(2年生:S君)

東海大学
社会の多様な場で活躍するサイエンス・マイスター育成プログラムは 文部科学省の公募事業で
ある「理数学生応援プロジェクト」で 東海大学が平成22年度に採択された育成プログラムです。
東海イズム