授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
32669:[2025 春セメスター]実践物理学実験(T2) 2025 春セメスター 木3-5 理工学部 平井 豪 2

キャンパス

BKC

授業施設

BKC

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

 この授業では,実験科学研究のプロセスの中の「実験計画の立案」と「実験システム構築」を重視し,モノづくりを通して自分のアイデアをカタチにする力を身に付けることを目的とする.
 具体的には,授業の前半(第1~7回)で,計測に必要となる電子回路技術の基礎を,課題実験を通して学ぶ.それと並行して,後半の自由実験の準備として,自分の興味に基づいて実験課題を設定し,その課題を解決する実験システムの構築を含めた具体的な実験計画を立案する.後半(第7~14回)では,必要に応じて様々な技術を習得しながら,計画した自由実験に取り組む.途中で問題が生じれば計画を修正し,課題が解決すれば新たな課題を設定して計画を拡張しながら,自分オリジナルの研究をつくりあげる.第15回に,その成果の最終報告として,事前にアブストラクト(発表概要)を作成・配布した上で,スライドを使った口頭発表を行う.
 なお,受講者数によっては,説明の上,内容を変更する可能性がある.

受講生の到達目標

 実験科学研究を進める上で重要となる「アイデアをカタチにする力」の習得を目的として,具体的には,以下の①~③の到達目標を掲げる.
① 自分がこれまでに獲得した知識と目的に応じて自分で新たに集めた情報に基づいて,具体的な実験計画を立案できるようになる.
② 文献中の回路・機械図面や文字情報を参考にして,試料も含めた実験システムを設計・製作できるようになる.
③ プレゼンテーションで自分のアイデアを他者にわかりやすく伝えるために,特に図を駆使したスライドが作成できるようになる.

事前に履修しておくことが望まれる科目

 実験物理学セミナー,力学1・2,熱と波動の世界,ミクロとマクロの世界,物質物理学1・2,電磁気学1の基本的な知識が求められる.

授業スケジュール

授業回数/
担当教員(複数担当の場合)
テーマ
キーワード・文献・補足事項等
1

 講義の進め方と安全などの説明を行う.

2〜7

 電子回路技術の習得のための基礎課題に取り組む.それと並行して,自由実験の計画立案も行う.

8〜14

 自分が立案した計画に基づいて自由実験を行う.最終週に,スライドを使ったプレゼンテーションで,自由実験の研究成果を報告する.

授業実施形態

対面実施

授業外学習の指示

 授業外学習として,実験ノートへの克明な記録を求める.基礎物理学実験でも学んだように,実験ノートにはその実験の再現に必要となる全ての情報が記録されていなければならない.その記録は,どういう経緯でその実験を行うことにしたのか,また実験結果からどのようにその結論に至ったのかなど,実験者の思考まで含めたものである.そのような克明な記録によって,他者が研究の追体験をすることが可能になる.つまり,実験ノートには,実験のデータをまとめるだけではなく,参考文献の写し,自分のアイデアなど実験に関する全てをノートに書き留めておく必要がある.

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験(筆記) 0

レポート試験
(統一締切日を締切とするレポート)
0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
(日常的な授業における取組状況の評価)
100

 研究の進捗状況を発表する中間報告と最終的な研究の成果を発表する最終報告の内容で評価される.また,出席や実験ノートへの記録を含めた研究の取り組み姿勢も,成績評価で重視される.

成績評価方法(備考)

 成績評価のポイントとしては,記録はもちろん,授業時間外での文献調査結果や自分のアイデアが克明に実験ノートに記録されているかを評価する.また,中間報告や最終報告のプレゼンテーションについては,口頭での説明はもちろん,自分のアイデアを他者にわかりやすく伝えるために,スライドをどのように工夫して作成しているかも評価する.

受講および研究に関するアドバイス

 これまでに受講した実験科目では,実験は,スタッフによってあらかじめ準備されているので,その結果もある程度決まった時間に出て,しかも教科書通りになることが多かったのではないだろうか.しかし,実際に,自分で計画した実験をやってみればわかるように,自分が簡単だと思っていたことでも,なかなか思うようにならないことを経験するだろう.
 そのようにうまくいかないことが度々起こっても実験を続けていくのに必要になるのが,非認知能力である.非認知能力とは,我慢する力(粘り強さ),工夫する力,挑戦する力(好奇心),計画する力などのような,試験では評価することができない能力(気質)のことである.社会で仕事をするときには,むしろこの非認知能力が重要になる.この科目で,ひょっとすると,今まで自分でも気づかなかった自分の非認知能力が発揮されるかもしれない.また,この科目を通して,非認知能力が養われることも期待できる.わからないこと,うまくいかないことを是非楽しんでほしい.

教科書

教科書(使用頻度、その他補足)

 教科書は,特に指定しません.

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
実験法入門 D.C. Baird 著 加藤 幸弘他 訳 ピアソン・エデュケーション
バークレー物理学コース 実験物理 鈴木 秀次 監訳 丸善
“測る”を究めろ!― 物理学実験攻略法 久我 隆弘 丸善出版
電子工作入門以前 後閑 哲也 技術評論社
計測における誤差解析入門 John R. Taylor 著 林 茂雄他 訳 東京化学同人

参考書(使用頻度、その他補足)

参考になるwwwページ

授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

学生との直接対話

備考

 授業スケジュール・内容については,状況に応じて,manaba+Rなどの手段を使って受講生に周知した上で変更することがある.



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