現代科学Ⅰ

科目基礎情報

学校 鈴鹿工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 現代科学Ⅰ
科目番号 0100 科目区分 一般 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 材料工学科 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:結晶とはなにか-自然が作る対称性の不思議(平山 令明)※電子書籍のみ購入可能,参考書:シュレディンガーの「生命とは何か」など,講義中に適宜紹介する.
担当教員 丹波 之宏,三浦 陽子

目的・到達目標

生命現象や細胞内,固体中で起こる様々な物理現象とその発現機構を理解することが出来る.

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
評価項目1生命現象や細胞内で起こる事象を物理科学の基礎的な概念を用い説明できる.生命現象や細胞内で起こる事象を物理科学の基礎的な概念にそい記述できる.生命現象や細胞内で起こる事象を物理科学の基礎的な概念にそい記述できない.
評価項目2固体中で起こる事象を物理科学の基礎的な概念を用い説明できる.固体中で起こる事象を物理科学の基礎的な概念にそい記述できる.固体中で起こる事象を物理科学の基礎的な概念にそい記述できない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
現代科学の最近の話題,①ソフトマター物理と②固体物理学についてオムニバス形式で講義を行う.これを通して生体や化学材料等を物理的な観点から理解を深める.本講義の理解に必要な様々な基礎知識や物理概念はその都度紹介する.
① 生命現象や生体分子の集合体のふるまいを物理学の観点からどう理解すれば良いか?本講義では,シュレディンガーの著書「生命とは何か」を基にソフトマター物理の中でも生物物理学の概論を行う.
② 固体中で起こる物理現象の起源となる結晶の基本を「結晶とはなにか-自然が作る対称性の不思議(平山 令明)」を基に概観し,結晶が持つ周期性によって発現する様々な物理現象を学ぶ.
授業の進め方と授業内容・方法:
・この授業の内容は全て学習・教育到達目標(B)<基礎>に対応する.
・授業は講義形式で行う.講義中は集中して聴講する.
・「授業計画」における各週の「到達目標」はこの授業で習得する「知識・能力」に相当するものとする.
注意点:
<到達目標の評価方法と基準>定期試験において下記授業計画の「到達目標」が習得できたかを評価する.評価は前半と後半の割合を,50%,50%とする.この総合評価の結果が100点法で60点以上の場合に目標を達成したとする.
<学業成績の評価方法および評価基準><到達目標の評価方法と基準>に記した総合評価を100点法に換算した結果を学業成績とする.
<単位修得要件>学業成績で60点以上を取得すること.
<あらかじめ要求される基礎知識の範囲>第3年次までに行われた物理・数学を習得していること.
<自己学習>授業で保証する学習時間と予習・復習(中間試験・期末試験・レポート執筆を含む)に必要な標準的学習時間の総計が45時間に相当する学習内容である.
<備考>授業内容は前時に連続することが多いので,授業後はその内容について十分な復習を行い次時に備えること.

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

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ソフトマター物理(生物物理)の序論 1.自然現象・生命現象を数理科学的に扱うための基礎が理解できる.
2週 力学系 上記1
3週 熱運動と規則性 2. 生体高分子やその集合体を統計的、あるいは熱力学的な観点から理解できる.
4週 細胞について 上記2
5週 生体分子にはたらく力と構造~主にタンパク質について 3.生体高分子やその集合体の物性を静電気力の観点から理解できる.
6週 生体分子にはたらく力と構造~主に脂質膜について 上記3
7週 生体分子にはたらく力と構造~主に生体膜の物質透過性について 上記3
8週 中間試験 上記1、2、3
2ndQ
9週 固体の凝集機構 I 4. 固体の凝集機構を説明できる.
10週 固体の凝集機構 II 上記4
11週 結晶の規則配列I 5. 結晶の規則配列を説明できる.
12週 結晶の規則配列II 上記5
13週 結晶の規則配列III 上記5
14週 晶系とブラベ格子 6.結晶の基礎知識を有する
15週 結晶の実像 上記6
16週

評価割合

試験試験と課題相互評価態度発表その他合計
総合評価割合50500000100
配点50500000100