授業科目名
  セラミックス基礎科学演習
   Practical Exercise on Fundamental Science of Ceramics
時間割番号
1410
担当教員名
  早川　知克
実務経験
反映科目
学科・年次
  工学部 生命・応用化学科
  工学部 創造工学教育課程
  2年次
科目区分
  専門教育科目
単位数
1
時間割
  前期 月曜1-2限
授業形態
講義
授業実施方法
  ☑ 対面【一部遠隔の場合あり】
  ☐ 全て遠隔【全授業（テストを除く）をオンデマンドで実施（全オンデマンド型）】
  ☐ 全て遠隔【同時双方向で実施】
  ☐ 全て遠隔【オンデマンド及び同時双方向で実施】
  ☐ 1/2遠隔【全授業のうち、1/2以上を遠隔（オンデマンド又は同時双方向）】

・「全て遠隔」又は「1/2遠隔」に✓のある科目は、遠隔授業の上限単位数60単位に算定されます。
・大学院には遠隔授業における上限単位数はありません。
ディプロマ・ポリシーとの対応
☐ 1. 人間，文化，社会を理解し，それらを技術的観点から考察する能力と技術を新しい生活につなぐ強い使命感・責任感，高い倫理観
☐ 2. 現象の理解・操作のための数理的基礎知識と科学的素養
☑ 3. 国内外の人々と対話できるコミュニケーション力と論理的思考力
☑ 4. （高度工学教育課程のみ）基幹となる専門分野の基盤的な知識・技術とこれによって課題を解決する能力，新たな知識・技術を習得する能力
☑ 4. （創造工学教育課程のみ）基幹となる専門分野の基礎知識と他の分野の知識・技術を関連づけ多面的に見ることで新たな価値を創出する能力
授業の目的・達成目標
【授業の目的】
本演習ではセラミックスの物性を理解するために必要な「力学」「電磁気学」の知識を整理・習得することを目的とする。講義形式の概説及び演習の組み合わせで進行するものとし、計１５回を計画している。オリエンテーションを含む第１～２回では今後必要となる数式展開の基礎となる数学について確認・演習する。そして、前半（～第８回）では物理数学や常微分方程式の演習を通して、力学を中心とした物理現象の理解を深める。また、後半（第９～１５回）では、電磁気学を中心に、セラミックスの電気的・磁気的性質で取り扱われる電磁気現象の理解を深める。
 
【達成目標】
１．セラミックスの物性を理解するための基礎数学を確認・習熟する。
２．常微分方程式の解法及びフーリエ変換を習得する。
３．振動・回転運動を数学的に取り扱うことができる。
４．電磁気学の基本定理を理解できる。
５．基本定理を用いた数式演算を自らの力で解くことが出来る。

授業計画

１～２週：オリエンテーション＆数学準備（テーラー展開、オイラーの公式、ベクトルの内積・外積 ）
　[達成目標（細目１）：セラミックスの物性を理解するための基礎数学を習熟する]

３～５週：円運動、振動、運動方程式（常微分方程式）の解法
　[達成目標（細目２）：基礎的な運動を理解し、運動方程式を立て、解を得ることができる]

６週：偏微分、ポテンシャルと保存力、平面極座標 
　[達成目標（細目３）：多成分関数及び平面極座標の取り扱いを習得し、極座標表示で運動を理解できる]

７週：回転運動と角運動量
　[達成目標（細目４）：回転運動とモーメントを理解し、角運動量を求めることができる]

８週：剛体運動の基礎（分子の回転運動）
　[達成目標（細目５）：剛体の運動方程式を立て、解を得ることができる]

９～１１週：運動とフーリエ変換
　[達成目標（細目６）：実空間と波数空間を理解し、フーリエ変換の計算ができる]

１２～１３週：電場に対するクーロンの法則
　[達成目標（細目７）：静電位の基本的性質を理解する]

１４週：コンデンサと静電エネルギー
　[達成目標（細目８）：電場の境界条件及びエネルギー密度計算ができる]

１５週：磁場に対するアンペールの法則及びビオ・サバールの法則
　[達成目標（細目９）：ベクトル積を理解し、電流が作り出す静電場計算ができる]

成績評価の方法

出題する課題を解いたノートを定期的に提出し、チェックを受けることを必須とする。

また、前半の演習を終える際、中間模擬テストを行い理解度を測る参考とする。

成績評価では、総まとめとして最終回に演習ノートを提出することとし、自主学習も含めて取り組み姿勢・理解度を評価する。

成績評価の基準
秀　 達成目標を超えた成果を上げている　100点～90点
優　 達成目標に十分達している　　　　　89点～80点
良　 達成目標に達している　　　　　　　79点～70点
可　 達成目標に概ね達している　　　　　69点～60点
不可 達成目標に達していない　　　　　　59点以下

それぞれの達成目標に達しているかどうかを評価基準とし、演習ノートの提出状況、提出された演習ノートの内容により、取り組み姿勢、理解度を総合的に判断する。

事前・事後学修等の指示及び履修にあたっての注意事項
予習、復習を前提とする。
（１）予習では課題内容の把握、問題設定の立案に努め、参考書を頼りに答案の妥当性を検証する。予習段階で問題を解き明かすことが難しい場合は深追いせず、受講を待つこと。
（２）事後学修は本演習授業で最も重要とするところであり、授業で示された解答例をノートに事細かに記載し、自分だけの「虎の巻」を作成し、それをしっかり理解すること、数日経て、My「虎の巻」を見ないで、課題を解くことにチャレンジし、それも含めて課題ノートに記載すること。解答は何度行ってもよく、その都度、課題ノートに記載し、提出された課題ノートでそれを評価する。具体的に問題を自分で解くことによって理解を深める努力をすることが最も重要である。
（３）時間としては、事前学修１２０時間、事後学修１２０時間を目安とする。
 
 
教科書