2026/9/8および9/9の2日間、北海道科学大学高校の1年生を対象とした高大連携教育を行いました。

ここ数年にない北海道らしい夏が終わりかけていた9月の初旬、2026/9/8および9/9の2日間、北海道科学大学高校の1年生を対象とした高大連携教育を行いました。

この高大連携教育において電気電子工学科では、1日目の9/8には木村教授、2日目の9/9には佐々木教授がそれぞれ講座を担当しました。

1日目に木村教授が実施した講座のタイトルは「触れて体験するAIと半導体～LEDランプを作ってAIと半導体の仕組みを学ぼう～」でした。

講座の中では、ブレッドボードにRGBフルカラーLEDや抵抗、タクトスイッチ等を取り付けた後、乾電池をつなげてR, G, Bそれぞれの色を単独で光らせたり、複数の色のLEDを同時に発光させて混ぜることで、色々な色を発光させることができることを体験してもらいました。

また、講座の中ではLEDが今話題の半導体で作られているデバイスであることや、AIの発展や普及には半導体が不可欠であること、そして、北海道科学大学工学部電気電子工学科では、半導体を新しく産み出すための技術と、その半導体をフルに使い倒すための技術の両方を学ぶことができることが説明されました。

2日目に佐々木教授が実施した講座のタイトルは、「コンピュータの中で電子回路を動かしてみよう」と「光の魔法！バーサライタを作ってみよう！」でした。

まず、午前の講座では「コンピュータの中で電子回路を動かしてみよう」を実施しました。

この講座では、高校の物理でも出てくる抵抗RとコンデンサCを組み合わせることで実現できるRC発振回路という信号波形を持続的に出力する仕組みについて、幾つかの面から解説しました。内容としては、RC発振回路をソフトウェア技術も利用しながら実現する方法や、フリーの電子回路シミュレータLTSpiceを使ったRC発振回路の設計およびシミュレーションによる動作確認、そして、その電子回路シミュレータで設計した回路をブレッドボードを利用して実際にハードウェアとして組み立て、その動作波形をオシロスコープで確認する実験を行いました。最後に、RC発振回路の抵抗Rを光センサの一つである光導電セル（CdS）に変更することで、光センサに照射される光の量によって、RC充放電回路の充放電スピードが変化し、スピーカーを通して出てくる音の高低が変化することを体感してもらいました。

引き続き、午後の講座では「光の魔法！バーサライタを作ってみよう！」を実施しました。

バーサライタは、一方向に並べた複数のLEDをコンピュータ制御により予めプログラムされたパターンに従って素早く点滅させます。これにより、それを手に持って左右に振ったり回転させることで、文字や図形が浮かび上がるという人間の目の残像現象を利用する電子的な機器（オモチャ）です。

今回、電子工作したバーサライタは電気電子工学科が開発・設計した完全オリジナルのもので、7個の黄色LEDとPICと呼ばれるマイクロコンピュータを組み合わせています。これにより、予めプログラムされているHAPPY!やHELLO!のような8種類の文字を表示できるのに加えて、DIPスイッチと押しボタンスイッチ（タクトスイッチ）を使って、自分独自の文字や図形をプログラミングして表示できるようになっています。もちろん、LEDもPICも半導体デバイスです。

講座の中では、最初に電子工作するバーサライタの紹介と、配布した電子部品類の紹介と確認、そして、中学生以来はんだ付けを経験したことが無いという生徒さんが多い中で、うまくはんだ付けをするためのコツを説明しました。

そして、いよいよはんだ付けによる電子工作に取り組んでもらいました。完成したら、3VのCR2032コイン型電池をセットしてスイッチオン！LEDが点滅するのを確認したら、一生懸命手で振って文字が見えるかどうかを確認してもらいました。

電気電子工学と聞くと、最初に難しそうなイメージが湧くかもしれませんが、「難しそうだけれども、やってみると興味深く面白い！」「自分の手を動かして作ったものが動いたときの感動は忘れがたい！」と言うような思いを、これからも様々なテーマを通して高校生の皆さん方にお届けしていきたいと思っています。