| 開講学期／Course Start | 2024年度／Academic Year 前期／First |
|---|---|
| 開講曜限／Class period | 火/Tue 9 , 火/Tue 10 |
| 授業区分／Regular or Intensive | 週間授業 |
| 対象学科／Department | システム理化学科 |
| 対象学年／Year | 2年 , 3年 , 4年 |
| 授業科目区分／Category | 教育課程 システム理化学科 |
| 必修・選択／Mandatory or Elective | 必修 |
| 授業方法／Lecture or Seminar | 講義科目 |
| 授業科目名／Course Title | 物質科学（Aクラス）／Introduction to Materials Science and Engineering |
| 単位数／Number of Credits | 2 |
| 担当教員名／Lecturer | 亀川 厚則 (システム理化学科物理物質システムコース) , 黒澤 徹 (システム理化学科物理物質システムコース) , 戎 修二 (システム理化学科物理物質システムコース) , 澤口 直哉 (システム理化学科物理物質システムコース) |
| 時間割コード／Registration Code | J4014 |
| 連絡先／Contact |
亀川 厚則(X204 / 0143-46-5642 / kamegawa@muroran-it.ac.jp)
黒澤 徹(Q205 / 0143-46-5637 / kurosawa@muroran-it.ac.jp) 戎 修二(ebisu@muroran-it.ac.jp, 0143-46-5620) 澤口 直哉(Y607 / 0143-46-5673 / nasawa(at mark)muroran-it.ac.jp) |
| オフィスアワー／Office hours |
亀川 厚則(水曜日 / 13:00 – 15:00 / 予めメール連絡ください。)
黒澤 徹(月曜日18:00-19:00) 戎 修二(金曜日, 16:00-18:00) 澤口 直哉(金曜日 10:25-11:55 (後期)) |
| 実務経験／Work experience |
戎 修二(電機メーカーにおいて衛星通信用TWTの研究開発および各種電子管の要素技術研究開発の経験を有する。) |
| 更新日／Date of renewal | 2024/03/19 |
|---|---|
| 授業のねらい ／Learning Objectives |
物質の示すさまざまな物理的・化学的性質とその起源を理解し,身の回りや産業分野で物質のどのような性質が利用・応用されているか考える習慣を身につける。 |
| 到達度目標 ／Outcomes Measured By: |
1. 私たちの身の回りにある物質をその性質により分類できる。（20%） 2. 物質の示すさまざまな物理的・化学的性質を説明できる。（20%） 3. 物質の構造や物性の調査に必要な手法の基礎について説明することができる。（20%） 4. 物質の状態図について説明することができる。（20%） 5. 物質をどのように素材・材料として利用するのかについて説明することができる。（20%） |
| 授業計画 ／Course Schedule |
総授業時間数（実時間）；22.5時間 第１回：ガイダンス（担当:亀川, 戎） 第２回：元素合成 〜元素の起源と自然界における存在状態〜（担当:亀川） 第３回：金属の精錬 〜鉱石から有用金属へ〜（担当:亀川） 第４回：有用金属の利用例 〜元素から材料へ〜（担当:亀川） 第５回：量子の世界（担当:戎） 第６回：物質の構造（担当:戎） 第７回：磁性と超伝導（担当:戎） 第８回：物質の性質（金属、絶縁体と半導体）（担当:黒澤） 第９回：顕微鏡で覗く原子の世界（担当:黒澤） 第10回：固体内の電子の情報の調べ方（担当:黒澤） 第11回：分光実験とデータ解析（担当:黒澤） 第12回：結晶構造の調べ方 -解析法の基礎-（担当:澤口） 第13回：物性とセンシング技術（担当:澤口） 第14回：原子間相互作用（担当:澤口） 第15回：材料設計の基礎 -計算材料科学の紹介-（担当:澤口） 授業は対面を基本とし、Moodleも使用する。 授業はオムニバス形式で、AクラスとBクラスに分け別の教室で実施する。 都合により講義の順番等を入れ替えることがある。 毎回、小テストあるいはレポートを課します。自主的に書籍やインターネットを活用して関連する事項について学習すること。 各回の学習時間の目安は、事前・事後合わせて4時間必要です。 |
| 参考書等 ／Required Materials |
物質科学への招待（福山秀敏著、岩波書店）(ISBN:4000111191)
物質の成り立ち（常行真司著、岩波書店）(ISBN:4000111205) 量子力学の考え方（長岡洋介著、岩波書店）(ISBN:4000111108) 超伝導と超流動（勝本信吾・河野公俊著、岩波書店）(ISBN:4000111248) 新しい物性物理 : 物質の起源からナノ・極限物性まで（伊達宗行著、講談社）(ISBN:9784062574839) 金属材料の最前線 : 近未来を拓くキー・テクノロジー（東北大学金属材料研究所編著、講談社）(ISBN:9784062576437) 新・材料化学の最前線 : 未来を創る「化学」の力（首都大学東京都市環境学部分子応用化学研究会編、講談社）(ISBN:9784062576925) X線回折分析（加藤誠軌著、内田老鶴圃）(ISBN:9784753653034) 分子シミュレーション -古典系から量子系手法まで- （上田顯著、裳華房）(ISBN:4785315342) |
| 教科書・参考書に関する備考 | 教科書は特に用いない。資料は必要に応じて公開する。 |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
各到達度目標に関して、４名の担当教員が小テストでの設問に対する解答や レポートでの論述により、その到達度を評価する。 各担当教員が100点満点で評価し、４名の評価の平均が60点以上を合格とする。 ４名の担当教員の一人分でも成績が欠けたら不合格とする。 各教員の課題の全てを提出する必要がある。 ただし不慮の怪我などで提出できなかった場合は、それぞれの課題担当教員に相談すること。 |
| 履修上の注意 ／Notices |
全教員が成績を評価しなければ単位は取得できないので、病気など正当な理由で授業に出席できない場合は、担当教員にメールで連絡すること。事前の連絡を基本とするが、やむを得ない場合は事後連絡も受け付ける。不合格になった者は再履修すること。 また、原則として４回以上欠席した者は不合格とする。 授業に関わる変更などの連絡は、授業中に行うかMoodleや掲示板を用いて通知する。 Moodleからのメッセージやメールで個別に連絡する場合もあるので、こまめにチェックすること。 |
| 教員メッセージ ／Message from Lecturer |
私たちの身の回りには物質が溢れています。物質には固有の性質があり、それを巧みに利用して世の中のありとあらゆるものが構成されています。物質自体に高度の機能を付与すれば、更なる高機能・高品質の役に立つ「モノ」ができあがります。 これからの社会において、例えば情報通信、環境、ライフサイエンス、先進マテリアルは、とくに重点が置かれている科学技術分野です。なかでも先進マテリアルは他の重点分野への波及効果が大きく、さらには新しい産業を創出する可能性も秘めた分野です。先進的なマテリアルの開発なくしてこれからの繁栄はありえないと言えるでしょう。例えば、一昔前には大量消費、大量生産を支えてきたマテリアルは、今、省資源・省エネルギーの製造プロセスと環境にやさしい技術に支えられたエコマテリアルへと着実に進化しています。また、Society 5.0を迎えようとしている現在においても、より軽量小型で高機能の情報通信機器を支えるために、更なる先進マテリアルの開発が不可欠となるでしょう。さらに、高度医療を目指した社会においても、磁気共鳴断層撮影装置(MRI)における超伝導磁石などのマテリアル開発が重要な役割を担っています。 これからの科学技術を根底から支えるマテリアルサイエンスの展開を図るには、先ず、物質の様々な性質を正確に評価し、その特性をマクロ・ミクロの視点から解明することが必要です。次に、その成果を活用してより高度な機能を持つ先進マテリアルの設計・開発を行うことにより、人類と環境に役立つ成果が得られます。この基礎となるのが物質科学です。先ずは、様々な視点からの概論を提供したいと思います。この中から、興味のある分野を見つけて頂ければ幸いです。 |
| 学習・教育目標との対応 ／Learning and Educational Policy |
学生便覧「学習目標と授業科目との関係表」参照 |
| 関連科目 ／Related course |
物理物質システムコースのコース科目 |
| No. | 回（日時） ／Time (date and time) |
主題と位置付け（担当） ／Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 ／Methods and contents |
備考 ／Notes |
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| 該当するデータはありません | ||||
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Active learning 1-1 ／主体的学修（反転授業，小テスト，振り返り 等） |
課された小テストやレポートについて自ら振り返り学習を行い、理解を深めること。 |
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Active learning 1-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%～50% |
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Active learning 2-1 ／対話的学修（グループ学習，協働，調査体験 等） |
なし |
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Active learning 2-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |
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Active learning 3-1 ／深い学修（複数科目の知識の総合化や問題解決型学修 等） |
なし |
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Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |