(S9)ガラスの歪みによる破損を安全に観察する教育方法
熊谷 宜久（神戸大学工学研究科技術室）

KUMAGAI Norihisa : Educational method to safely observe breakage due to glass distortion
I have fabricated devices to safely experience breaking distorted glass and to enable real-time observation. We proposed an educational
method that would be difficult to obtain through classroom lectures or video education. In particular, we envisioned the prevention ofaccidents that could occur in a time when there is a lack of hands-on experience.

受講生にとって観察が容易なよう配慮した（図 1）。

1. はじめに・概要
実験による事故を防止する手法としては現在、実験
環境の安全化を図ることが主流である。反面、事故もしくは危険予知を想起させる場が失われつつある。例
えば加熱操作に電気ヒーターが用いられるようになり、危険な裸火を扱う頻度が減少した。
安全化された環境と事故との剥離が進むにつれて、危機意識を育む教育機会も失われ、不測の事態への対応力が鈍ることは否めない。つまり、様々に講じられている安全対策は、安全教育の観点からは必ずしも好図 1. 実習用実演セットの装置全景ましいとは言えない。両者の溝を埋めるために講義形式の教育が行われているが、必ずしも事故防止への効(2) 講義・オンデマンド用実演セット 1)果的な手法となっていない。

配分予算の都合上模型の手を使用した刺突事故の再現

本研究は、ガラスの破損事故を想定して講義形式等は断念したが、上記水槽とは別途用意したアクリル容の場において実演可能な環境の構築と効果的な手法の器内でガラス細工により作製したホールピペットの模研究を目的とした。理化学実験においてガラス器具は型を用いて破断事故の再現を行った。

特に用心を要する道具であり、例えば刺突による負傷は頻度、深刻度共に主流を占める事故である。

3. 結果
製作および実演を通じて視認性・堅牢性・操作性・

2. 方法安全性の評価を行い、実用に問題がない事を確認した。

理化学ガラスの破損事故を安全に実演するセットの(1) 実習用実演セット開発を、2 種類の目的に沿って行った。実習において 6

実演内容は、ガラス管に歪みなどの欠陥を意図的に～10 人程度を対象としたものと、講義およびオンデマ付加し、曲げ方向の力を加えて破壊するものとした。

ンド用として多人数または不特定多数を対象としたも図 2 のように歪みのある部分（左写真）に曲げの力をのである。

加えると全体が歪み、歪みに沿って破断した（右写真）。

(1) 実習用実演セット
直方体のアクリル水槽の両端に穴を空けつつ補強し、4 箇所のパッチン錠で蓋を固定する構造になっている。
加工した容器内でガラス器具の破壊実演を行った。左右の壁に補強した孔から押込棒を入れ、前面から操作することによりガラス器具を安全に破壊した。同時に歪検査器により破壊の過程を観察し、録画を行った。

図 2. ガラス管の破断と歪み可視化

映像はリアルタイムでディスプレイに写し出し、実習

ガラス管破断面のわずかな欠けによって飛散した欠32

生理学・生物学技研報2023

片は容器底面に散乱していることがわかった。このよ

たが、広く認知され使いこなされるには至らず、発展うに生じた微細なガラス片が目に入るなどして怪我を途上の段階ではあった。申請内容にオンデマンド講習招くことが理解できた。以上により、学生実習等におが含まれていたことが評価者の心証に影響したのかもいて破壊過程の観察環境を整えることができた。

知れなかったが、研究開始時期は 1 年近く先であった。

従来の安全教育では口頭あるいは間接的な手段に頼オンライン関連を主軸に置いた研究では泥縄で後手をっていたが、本手法によって聴衆者は事故の瞬間を、踏む可能性があり、効果的ではない恐れを感じた。後平常心を保ちつつ視聴覚的に捉えることを期待した。

手に回った研究は、ただの実務である。そこで、対面安全な実体験も可能である。直感とは異なる歪みの概教育を再開した際に生ずる問題を予測し、予防するこ念の可視化等で合理的な理解を促すことにより、実際とを本研究の柱とした。年単位に及ぶ講義のオンライのガラス器具をより安全に取り扱わせる狙いがある。

ン化により、対面で得る体験が圧倒的に不足する。安

研究期間開始直後である令和 3 年度の講義教材（学全教育においては事故、怪我を招きかねない。時間を部 2 年生対象）および令和 4 年度の学生実習（学部 3かけて体得するべきリスク管理を、本質的な内容に絞年生対象）から実用化しており、実体験及び見学をさり、直感的かつ質を上げて教育することに重点を置いせている。R4.5.25 現在までの受講生計 30 名に聴取した。すなわち、安全な取り扱いを体得するために破壊たところ、本装置により全員の理解が深められたこと、体験を行うという、逆説的なアプローチを用いた。

安全に対する意識が向上したことがわかり、本研究に果たして対面教育が再開された。部分的には本研究よる成果を示すことができた。加えて、本学人間発達期間と重複し、ほぼ全面的には本研究期間終了直後で環境学研究科などの他部局等、他組織からのガラス実あった。申請時の私の予想は的中し、2 年前履修の入習依頼の場においても安全教育の一環として教員及び門実習がオンライン化した世代に令和 4 年度の実習で学生を対象にした実演を行っている。

かつてなかった怪我が 3 件発生した（実習開始 1 か月

1)

後現在、本学科全体中）。一方、本実習履修後に怪我は(2) 講義・オンデマンド用実演セット

上記水槽とは別途用意したアクリル容器内でホール発生しなかった（実習開始 2 か月後現在、同様の範囲）。

ピペットの模型を用いて破断事故の再現を行った。
このような継手構造が破断すると、へき開により鋭5. まとめ利になることがある。破断面は原子単位で先鋭化するガラスの破損事故による負傷等を想定して、安全教ことが知られており、皮膚への刺突によって深い刺傷育のための教材開発を行った。用途に応じて少人数の及び体内での破損による残留異物となる恐れがある。

実習用、多人数・不特定多数用の装置環境を構築した。

100 名余りが受講する講義の場で実演を行った（学いずれも実際の教育現場に投入するまでに至った。

部 2 年生対象）。ビデオ撮影を行い、本学工学研究科応個々人の経験格差を効果的に埋めて起こりうる問題用化学専攻のウェブサイトにアップした。オンデマンを予防するために、破壊操作による安全意識の醸成とド学習が可能な状態となっており、不特定多数の聴衆いう逆説的な体験型教育を柱とした。歪みの概念を導者に同様の効果を見込んだ。いずれもアンケート等は入するなど、直感とは異なる現象を可視化することに取っておらず、フィードバックするには至っていない。

より、効果的な演示を心がけた。実習用実演セットについては、受講生の理解が深まったことがわかった。

4. 本質的なテーマと時代との適合性について
本研究の本質的なテーマは、世代的な理由等で体験に恵まれなかった受講者に、如何に効果的な教育を施謝辞
本研究の遂行には JSPS 科研費 奨励研究 21H04019の助成金を、並びに神戸大学大学院工学研究科 応用化すか、である。
申請書（研究計画調書）作成時の令和 2 年春から初学専攻より場所・資金・実習機会・ウェブサイトの提夏にかけては、コロナウイルス感染症 2019 による混乱供など多大なご支援を頂いた。ここに感謝の意を表す。

が始まって間もなくから数か月が経過した頃であった。
本学では自宅勤務期間および制限下での勤務を行って参考文献いた時期である。世間では様々なコミュニケーション

1) 神戸大学大学院工学研究科応用化学専攻 HP：

ツールのオンライン化が進む土壌が形成されつつあっhttp://www.cx.kobe-u.ac.jp/students_experiments.html

生理学・生物学技研報2023

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