力学系・カオス

科目基礎情報

学校 仙台高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 力学系・カオス
科目番号 0016 科目区分 専門 / 選択
授業形態 演習 単位の種別と単位数 履修単位: 4
開設学科 応用科学コース(広瀬キャンパス) 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 4
教科書/教材 太田隆夫「非平衡系の物理学」裳華房
担当教員 永弘 進一郎

到達目標

応用理学の各先端分野における共通言語や手法の理解を目指す。セミナー形式の授業を通して,ディスカッション能力はやプレゼンテーション能力を身につける。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
外力をうける振動系,およびリミットサイクル振動,熱平衡系についてのプレゼンテーション簡潔で分かりやすい資料を作成でき,論理的で説得力のあるプレゼンテーションをおこなえる。適切な質疑応答ができる。簡潔で分かりやすい資料を作成でき,論理的で説得力のあるプレゼンテーションをおこなえる。論理的で説得力のあるプレゼンテーションができない。
外力をうける振動系,およびリミットサイクル振動,熱平衡系についての報告書論理的で分かりやすくまとめられた報告書を作成できる。論理的にまとめられた報告書を作成できる。論理的にまとめられた報告書を作成できない。
評価項目3

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
応用理学の各分野の論文,あるいはそれらの分野において基本となるテキストを,各担当教員の指導のもとで輪読する。輪読は少数グループのセミナー形式で行い,その分野における基礎理論や最先端の概要を理解することを目指す。
授業の進め方・方法:
論文,あるいは教科書を選定し,1年を通して通読する。
注意点:
グループ内でのディスカッションや意見交換に積極的な姿勢が求められる。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業
選択必修B

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 序論 講義の全体像を理解する
2週 調和振動子とエネルギーの散逸 エネルギー散逸のある振動系の運動方程式を理解する
3週 外力のある振動子1 外力のある系の運動方程式が解ける
4週 外力のある振動子2 外力のある系の運動方程式が解ける
5週 外力のある振動子3
外力のある系の運動方程式が解ける
6週 熱平衡系1 熱力学の基礎を概観し,理解する
7週 熱平衡系2 熱力学の基礎を概観し,理解する
8週 熱揺らぎ 揺らぎと確率分布の概念を理解する
2ndQ
9週 自己組織化臨界現象1
臨界現象における普遍性を理解する
10週 自己組織化臨界現象2 臨界現象における普遍性を理解する
11週 自己組織化臨界現象3 臨界現象における普遍性を理解する
12週 状態間の遷移1 準安定状態間の遷移のダイナミクスを理解する
13週 状態間の遷移2 準安定状態間の遷移のダイナミクスを理解する
14週 変分原理1 変文原理を理解する
15週 変分原理2 変文原理を理解する
16週 前半のまとめ
後期
3rdQ
1週 リミットサイクル振動1 連立方程式系で記述される振動子の性質を理解する
2週 リミットサイクル振動2 連立方程式系で記述される振動子の性質を理解する
3週 振動性と興奮性 連立方程式系で記述される振動子の性質を理解する
4週 振動性と興奮性 連立方程式系で記述される振動子の性質を理解する
5週 非線形結合振動子 連立方程式系で記述される振動子の性質を理解する
6週 非線形結合振動子 連立方程式系で記述される振動子の性質を理解する
7週 局在構造 反応拡散方程式の安定性について理解する
8週 界面の運動 界面運動の扱いを理解する
4thQ
9週 界面の運動 界面運動の扱いを理解する
10週 パルスダイナミクス 非線形波動の概観を得る。
11週 パルスダイナミクス 非線形波動の概観を得る。
12週 論文の輪読1 論文へのアクセス,輪読をできるようになる
13週 論文の輪読2 論文へのアクセス,輪読をできるようになる
14週 論文の輪読3 論文へのアクセス,輪読をできるようになる
15週 論文の輪読4 論文へのアクセス,輪読をできるようになる
16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合01000000100
基礎的能力050000050
専門的能力020000020
分野横断的能力030000030