広島県立技術短期大学校

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【開催レポート】沼田高校科学部×技術短大:理論をコードで、想像をカタチに変えた「モノづくり」の熱い6日間

広島県立技術短期大学校の久保田です。

先日、広島市立沼田高等学校の科学部の皆さんを対象に、全3セッション(計6日間)にわたる出前授業を行ってきました!

「科学部」というだけあって、皆さんの飲み込みの早さと、何より「まずはやってみる」という探究心には目を見張るものがありました。今回は、モノづくりの「沼」にどっぷりと浸かった熱い授業の様子を振り返ります。

MISSION 01:AIを「育てて」絶対に勝てないじゃんけんアプリを作る

 

最初のミッションは、今話題のAI(人工知能)に挑戦。 Google Teachable Machine を使い、自分たちで学習用データを撮影してAIを「育て」ました。

テーマはじゃんけんゲーム。AI にグー・チョキ・パーの画像を学習させて、絶対に負けないじゃんけんアプリを作ってみようというものです。一見、カメラに向かってピースをしている楽しそうな風景……に見えますが、実はこれ、AIに『チョキ』を覚え込ませるための真剣なトレーニング中なんです(笑)

「どんな角度で手を出しても、背景が違っても、100%認識させるにはどうすればいいか?」 そんな問いに対し、生徒たちは照明の当たり方や手の出し方を工夫し、データの質を高めていきます。

「変顔じゃんけん」にトライする生徒さんも現れたりして盛り上がりました。

最終的に「後出しで絶対に負けないAI」が完成した時の、驚きとドヤ顔が混じった笑顔が印象的でした。

MISSION 02:電子工作×アイデアで「世界に一つのガジェット」を

   

次はブレッドボードとセンサーを使って、実際に手を動かす「ハードウェア」のセッション。電子回路の構築です。

振動すると発電するという圧電効果を持つピエゾ素子をつかって射的ゲームを作る、というプロトタイピング(試作)に挑みました。

まず手始めにフルカラーLEDの扱い方から。

「赤、緑、青の光の三原色が混ざると白色になる」…それは知識としては知っていても、実際に見るのははじめて、という生徒さんも多く、目の当たりにしたときには「おおっ!」とびっくりしていました。

ピエゾ素子については、「歩行者の歩行による振動で発電を試みる」実験を知っている人もいて、「あ、これで使われている素子なんだ」と驚いた様子でした。

そしてそれらを組み合わせた、正確に的を射抜くスマート射的……。

単なる「キットの組み立て」ではなく、自分のアイデアを電子部品と組み合わせて「形」にする。科学部の皆さんの柔軟な発想力が爆発したセッションとなりました。

MISSION 02:センサーとPythonでサッカーロボットに命を吹き込む

  

最終ミッションは、世界標準の言語「Python」を使ったロボット制御。これまで学んだ論理とハードの知識を総動員して、micro:bit搭載のサッカーロボットを操ります。

画面上のコードを1行書き換えるだけで、目の前のロボットの動きが劇的に変わる。この「現実が動く感覚」こそが、制御プログラミングの醍醐味です。

後半戦のサッカーゲームでは、加速度センサーを駆使した「最強の操作性」を追求。
コンマ数秒のレスポンスを求めてパラメータ・チューニングを繰り返しました。試行錯誤の末、狙い通りの動きを実現した瞬間の皆さんの表情は、エンジニアそのものでした。

最後に:モノづくりを愛する未来のエンジニアたちへ

今回の授業で伝えたかったのは、「失敗はデータである」ということ。 プログラムが動かない、回路が繋がらない。

その試行錯誤の先にしかない「あ、動いた!」という瞬間の快感。それこそがモノづくりの原動力です。

沼田高校科学部の皆さん、この6日間で手に入れた「技術を使いこなす楽しさ」を、ぜひこれからの活動にも活かしてください。

「自分の好きなようにできる」これがモノづくりやプログラミングの楽しさの本質だと思います。

皆さんの自由な発想が、いつか世界を驚かせるプロダクトに繋がることを楽しみにしています!

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