概要:
授業受講者は、工学や産業界で重要な半導体物理、電磁気学、力学等を学習していく。このような工業物理の学習によって、物理的側面から工学現象をより深く理解し、工学の各分野での展開に貢献することができる。当該分野の英語もマスターし、学習で得た知識を世界に出て使えるようにする。
*実務との関係
本科目では、企業で半導体とレーザー等の研究開発を行った教員がその経験を活かし、これらの基礎となる応用物理について講義形式で授業を行う。
授業の進め方・方法:
プリントを使用し,授業を進める.ノートを充実させ,理解度向上のため(例題等を参考にして)演習問題を自分の手で解いていく.この演習と,理解度を確認するための課題等も評価対象となる.授業と演習を通じ,自分の理解度を確認しつつ,復習・予習等の自宅学習が重要である.また,専門的内容の英語理解も大変重要である.英語導入計画:Documents, Technical terms
注意点:
成績評価に教室外学修の内容は含まれる。総合点で6割以上が合格。
学習・教育目標:(D-2力学系)
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
運動の表し方(ALのレベルC) |
力学法則を理解する(教室外学修)力学法則のまとめ (時間外学習・事前)低学年次における関連項目を復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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2週 |
自由落下、慣性運動(ALのレベルC) |
自由落下、慣性運動を理解する(教室外学修)自由落下、慣性運動のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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3週 |
ニュートン力学による運動の見方(ALのレベルC) |
ニュートン力学を理解する(教室外学修)ニュートン力学のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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4週 |
運動量とエネルギー(ALのレベルC) |
運動量とエネルギーを理解する(教室外学修)運動量とエネルギーのまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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5週 |
摩擦のある運動(ALのレベルC) |
摩擦のある運動を理解する(教室外学修)摩擦のある運動のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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6週 |
慣性力(ALのレベルC) |
慣性力を理解する(教室外学修)慣性力のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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7週 |
振動現象(ALのレベルC) |
振動現象を理解する(教室外学修)振動現象のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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8週 |
中間試験 |
前期第1週~7週の授業内容の項目を総復習し理解する (時間外学習・事前)前期第1週~7週の授業内容を復習しておく。(約3時間) (時間外学習・事後)試験問題に関連する問題を解く。(約1時間)
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2ndQ |
9週 |
力学に関する演習問題の解き方の講義(ALのレベルC) |
運動の力学を理解する(教室外学修)運動の力学のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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10週 |
物体の回転運動、慣性モーメント(ALのレベルC) |
物体の回転運動を理解する(教室外学修)物体の回転運動のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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11週 |
斜面のころがり運動(ALのレベルC) |
斜面のころがり運動を理解する(教室外学修)斜面のころがり運動のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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12週 |
弾性体、圧力の向きと伝達(ALのレベルC) |
弾性体、圧力の向きと伝達を理解する(教室外学修)弾性体、圧力の向きと伝達のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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13週 |
静止流体の圧力(ALのレベルC) |
静止流体の圧力を理解する(教室外学修)静止流体の圧力のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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14週 |
流体の運動(ALのレベルC) |
流体の運動を理解する(教室外学修)流体の運動のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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15週 |
複合的な力学現象(ALのレベルC) |
複合的な力学現象を理解する(教室外学修)複合的な力学現象のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
電気現象に関するガウスの法則(ALのレベルC) |
電気現象に関するガウスの法則を理解する(教室外学修)電気現象に関するガウスの法則のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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2週 |
磁気現象に関するガウスの法則(ALのレベルC) |
磁気現象に関するガウスの法則を理解する(教室外学修)磁気現象に関するガウスの法則のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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3週 |
ファラデーの法則(ALのレベルC) |
ファラデーの法則を理解する(教室外学修)ファラデーの法則のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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4週 |
アンペールの法則(ALのレベルC) |
アンペールの法則を理解する(教室外学修)アンペールの法則のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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5週 |
マックスウェル方程式(ALのレベルC) |
マックスウェル方程式を理解する(教室外学修)マックスウェル方程式のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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6週 |
幾何光学による屈折・反射の法則(ALのレベルC) |
幾何光学による屈折・反射の法則を理解する(教室外学修)幾何光学による屈折・反射の法則のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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7週 |
波動光学による屈折・反射の法則(ALのレベルC) |
波動光学による屈折・反射の法則を理解する(教室外学修)波動光学による屈折・反射の法則のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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8週 |
中間試験 |
後期第1週~7週の授業内容の項目を総復習し理解する (時間外学習・事前)後期第1週~7週の授業内容を復習しておく。(約3時間) (時間外学習・事後)試験問題に関連する問題を解く。(約1時間)
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4thQ |
9週 |
電気磁気学に関する演習問題の解き方の講義(ALのレベルC) |
電気磁気学を理解する(教室外学修)電気磁気学に関する演習問題の解き方のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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10週 |
レーザーの諸性質(ALのレベルC) |
レーザーの諸性質を理解する(教室外学修)レーザーの諸性質のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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11週 |
半導体物理Ⅰ(ALのレベルC) |
半導体物理Ⅰを理解する(教室外学修)半導体物理Ⅰのまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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12週 |
半導体物理Ⅱ(ALのレベルC) |
半導体物理Ⅱを理解する(教室外学修)半導体物理Ⅱのまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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13週 |
半導体物理Ⅲ(ALのレベルC) |
半導体物理Ⅲを理解する(教室外学修)半導体物理Ⅲのまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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14週 |
半導体物理と最先端技術(ALのレベルC) |
半導体物理と最先端技術を理解する(教室外学修)半導体物理と最先端技術のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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15週 |
半導体物理全般に関する演習問題の解き方の講義(ALのレベルC) |
半導体物理全般を理解する(教室外学修)半導体物理に関する演習問題の解き方のまとめ (時間外学習・事前)前回の授業の復習しておく。(約1時間) (時間外学習・事後)授業やLMSで課題として与えた問題を解く。(約3時間)
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16週 |
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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 |
基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 力学 | 力のモーメントを求めることができる。 | 3 | |
角運動量保存則について具体的な例を挙げて説明できる。 | 3 | |
剛体における力のつり合いに関する計算ができる。 | 3 | |
重心に関する計算ができる。 | 3 | |
一様な棒などの簡単な形状に対する慣性モーメントを求めることができる。 | 3 | |
剛体の回転運動について、回転の運動方程式を立てて解くことができる。 | 3 | |
電気 | 導体と不導体の違いについて、自由電子と関連させて説明できる。 | 3 | |
電場・電位について説明できる。 | 3 | |
クーロンの法則が説明できる。 | 3 | |
クーロンの法則から、点電荷の間にはたらく静電気力を求めることができる。 | 3 | |
オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。 | 3 | |
抵抗を直列接続、及び並列接続したときの合成抵抗の値を求めることができる。 | 3 | |
ジュール熱や電力を求めることができる。 | 3 | |