2023年 短期大学部 シラバス - ものづくり・サイエンス総合学科
設置情報
| 科目名 | 発展ゼミナール | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | ものづくり・サイエンス総合学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 萩原・眞中 他 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 1 | 曜日時限 | 土曜4 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | E64F |
| クラス | |||
| ポリシー | ディプロマ・ポリシー【DP】 カリキュラム・ポリシー【CP】 | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 研究テーマ 及び研究領域 |
＜機械工学分野＞ ●機械工学に関する研究(流体工学・熱工学・機構学)（宮城徳誠） 私たちの社会は，様々なエネルギを活用している。最近では，省エネ化や温暖化ガスの削減，省資源化，自然エネルギの活用など，エネルギや資源の利用の見直しが図られています。 ここでは，エネルギ変換の基本となる流体力学と熱力学の輪講と演習をこなしながら，その理解を深めていきます。また，様々なエネルギの有効活用を念頭に，機構の基本的理解や計測制御技術の基本的な実習を行います。 ●ドローン・電動車用の高効率・小型・無振動発電エンジンパワーユニットの開発（飯島晃良） 車のカーボンニュートラル化や次世代のドローン活用に向けて，高効率でクリーンなエネルギー変換を学びます。発展ゼミでは，必要となる基礎スキルの修得を目指して，以下の取り組みを行います． ①工業熱力学，エネルギー変換工学の基礎を学ぶ ②自動車パワートレイン（エンジン，電動化技術）の基礎を学ぶ ③危険物（燃料，Li-ion電池電解液など）取扱の基礎を学ぶ ④卒研テーマを設定し，先行研究を進める [テーマ案] 小型無振動発電パワーユニットの設計 ●深層学習を利用した脳波信号処理とディジタル回路実装および機械制御（小林伸彰） 脳波等の生体情報から人間の脳活動を推定し，コンピュータや機械を制御するインタフェースをBMI（ブレイン・マシン・インタフェース）と呼びます．本テーマでは脳波を深層学習により分類し，機械の制御を実現するBMIの構築を目指します．前期の発展ゼミでは，脳波測定方法および測定した脳波を深層学習により分類します．Python言語を用いたプログラミングが主体となります． ＜電気電子工学分野＞ ●無線通信システムとそれを支える回路技術および半導体デバイス入門（小林一彦，佐々木芳樹，吉川大貴） 下記内容を小林，佐々木，吉川で分担して行う． ①代表的な無線通信システムである携帯電話システムおよび衛星通信システム等を題材に，無線通信システムの全体像に関して理解を深め，高周波部のブロック構成から高周波回路およびアンテナ電波伝搬等にフォーカスして各高周波電子部品（アクティブ部品とパッシブ部品），アンテナに関して，各無線通信システムに必要となる特性を調査分析する． ②無線通信システムに関連して，このシステムに使用している電子部品の核である集積回路(IC)について，プログラムに深くかかわるデジタル部品（logic)，センシングに深くかかわるアナログ部品(amp)を回路シミュレーションし，ICチップに搭載可能なレイアウト構造の理解を目指す．また，進捗次第では記憶領域であるメモリセルや，脳を模した回路(AI)に関するシミュレーションを行う． ③ 無線通信システム特にIoT（物のインターネット）に関連して，現実空間の情報を仮想空間へつなぐ入口となる電子部品について基本的用途，構造と原理，理想特性まで，初歩的な電磁気学と量子力学も活用して理解を深めることを目指す．電子部品は回路に組み込んで使用するため, 実施に際して回路シミュレーションや数理プログラミング・電子計測機器による簡単な計測も一部実施する． ＜情報科学分野＞ ●アルゴリズム入門（駒田智彦） 重要なプログラミング作成能力は，優れた「アルゴリズム」（処理手順）で目的を達成することである。ここではロボット「レゴ マインドストーム」を動かすための基本的なプログラミング能力を身に付ける。各回の実施報告書を作成し，参加者間で共有する。このことを通して，「資料収集・実施・結果をどのように記録とし残すのか」，「それがどうしたら他人に伝わるのか」の基本を身に付ける。情報系資格取得の学修にも取組む。 ●JavaやPythonを用いた画像処理に関する研究（金 炯秀） JavaやPython言語の基本文法を習得しながらプログラミングの面白さと大変さを体験する．画像処理の基本的なアルゴリズムをJava言語で構築することでアルゴリズムを理解し，論理的思考能力を身につけると同時に，柔軟な発想に磨きをかけることが目的である． ●応用情報工学に向けての発展的演習とソフトウェアシステムの構築（香取照臣） 応用情報工学を志す者が発展的に体得すべきこととして，プログラミング，論理回路，電子回路，文章執筆（実験レポート，小論文）などを身に付ける。コンピュータの組み立て実習を行うことがある。 ●ソフトウエア開発とデータ分析（松野裕） ソフトウェア開発は多くの開発者の共同作業である。松野ゼミナールでは、そのための基礎としてUnityと呼ばれる2D, 3Dアプリケーション開発環境、アジャイル手法、Gitなどのコード管理ツールなどを習得する。松野研究室は応用情報工学科に所属しており、学部生、大学院生と交流しながらゼミを進めていく。 ＜応用化学分野＞ ●応用化学と生命科学に関する研究（萩原俊紀，西村克史，赤澤寛行，小泉公志郎，伊藤賢一） 【前半】 前半期では，講義とグループワークを通じて,「科学コミュニケーション」の技術について学ぶ。 【後半】 以下の5つのテーマのいずれかについて研究を行う。 ① 有機合成化学 -有用物質の合成と実験の安全- ② 生命科学 -食品科学と微生物学を中心に- ③ 天然物由来成分 ～その性質と利用方法～ ④ 産業系副産物の有効活用と環境問題 ⑤ 化学分野の教育・学習ゲームの制作 ＜物理学分野＞ ●理論物理学・総合科学の探求（前田知人） 複数のグループに分かれ，グループごとに後学期の卒業研究を見据えた具体的なテーマを定め，調査を行うとともに，必要となる量子力学，相対論，熱・統計物理学，数理モデル等の基礎事項について学習する。また必要に応じて，プレゼンテーション，数値計算，論文執筆に必要なツールやソフトウェアに関するスキルも修得していく。 ●機能性電子材料の合成と評価（岡田悟志） 現代の生活は多くの機能性電子材料の進化によって発展してきている。これらの材料・物質の機能発現はその物質の中の電子のはたらきによる。このテーマでは熱を直接電気に変換する熱電変換を例に機能性電子材料の合成と評価について学ぶ。前期の発展ゼミでは、よく知られた熱電変換物質である酸化コバルトナトリウムを対象として文献調査に加えて合成や評価を実習し、必要に応じてプレゼンテーションや論文執筆に必要なスキルも修得する。 ＜数学分野＞ ●データサイエンスにおける数学の関数解析的手法（眞中裕子） 発展ゼミでは、線形空間における構造を探ることから始める。ある目的のために集めたデータの集合や、ある区間上の連続関数を全て集めた集合は、どちらも線形空間となる。データの集積は有限次元の線形空間であるが、連続関数の全体集合は無限次元線形空間である。数学の言葉で定義した概念は、どちらにも適用できる強力な手法となる。抽象空間で展開する概念とその結果を学び、多変量解析の分析法や関数空間の解析法など、具体的な分野でそれぞれがどの様な意味を持ち、どの様な世界が広がって行くのか、その可能性を探る。 |
|---|---|
| 学修到達目標 | 基礎ゼミナールの内容を発展させた，より高度で専門性の高い内容について学習を進め，後学期の「卒業研究」の準備に取り組む。少人数での教育・指導を受けることで，小集団の中での個性の伸長が図られるとともに，卒業研究に対応できる実力が養成され，コミュニケーション能力，プレゼンテーション能力等の社会で必要となる力を身につけることができる。 |
| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」として実施する。 テーマごとにグループに分かれ，専任教員の指導の下，輪講，資料調査，グループ討論，課題演習，実験，実習など，専門分野における発展的な学習に取り組む。 各回の事前・事後学習は下記の要領で行うこと。 【事前学習】該当回の資料を確認し，輪講，資料調査，発表，討論，実習等への準備をすること。（40分) 【事後学習】授業の実施内容を振り返り，学生同士で議論すること。（20分） |
| 履修条件 | 専門教育科目／必修 |
その他
| 成績評価の方法 及び基準 |
(1) 授業及び課題への取組状況を総合的に評価する。 (2) 出席回数が総授業回数の５分の３（９回）に満たない場合は，履修放棄として取り扱い，学業成績を評価E（判定不可）とする。 |
|---|---|
| 質問への対応 | 授業の前後の時間のほか，原則としてオフィスアワーの時間帯（下記参照）に対応する。事前にメールで連絡すること。対応方法（対面，メール，電話，Zoom等）は担当教員の指示による。 |
| 研究室又は 連絡先 |
宮城徳誠：9号館1階916B号室，miyagi.norimasa@nihon-u.ac.jp 飯島晃良：（駿）タワー・スコラS1704号室，iijima.akira@nihon-u.ac.jp 小林伸彰：6号館2階623室，kobayashi.nobuaki@nihon-u.ac.jp 小林一彦：9号館1階916F号室，kobayashi.kazuhiko@nihon-u.ac.jp 佐々木芳樹：4号館4階441C号室，sasaki.yoshiki@nihon-u.ac.jp 吉川大貴：4号館4階411号室，yoshikawa.hiroki@nihon-u.ac.jp 駒田智彦：9号館1階911A号室，komada.toshihiko@nihon-u.ac.jp 金 炯秀：9号館1階916A号室，kim.hyoung-soo@nihon-u.ac.jp 香取照臣：2号館1階211号室，katori.teruomi@nihon-u.ac.jp 松野裕：2号館4階243号室，matsuno.yutaka@nihon-u.ac.jp 萩原俊紀：8号館837号室，hagiwara.toshiki@nihon-u.ac.jp 西村克史：8号館3階836室，nishimura.katsushi@nihon-u.ac.jp 赤澤寛行：8号館3階835A室，akazawa.hiroyuki@nihon-u.ac.jp 小泉公志郎：8号館2階824室，koizumi.koushirou@nihon-u.ac.jp 伊藤賢一：8号館1階811室，itou.kennichi@nihon-u.ac.jp 前田知人：9号館1階911B号室，maeda.tomohito@nihon-u.ac.jp 岡田悟志：1号館1階112号室，okada.satoshi@nihon-u.ac.jp 眞中裕子：9号館1階911C号室，manaka.hiroko@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
火曜 船橋 18:00 ～ 19:00 個別質問対応時間（宮城）
木曜 船橋 12:15 ～ 13:15 個別質問対応時間（宮城）
月曜 駿河台 12:10 ～ 13:10 個別質問対応時間（飯島）
木曜 船橋 12:10 ～ 13:20 別質問対応時間（小林伸彰）
火曜 船橋 10:30 ～ 12:00 個別質問対応時間（小林一彦）
月曜 船橋 12:00 ～ 13:00 個別質問対応時間（佐々木）
月曜 船橋 12:00 ～ 13:00 個別質問対応時間（吉川）
月曜 船橋 12:15 ～ 13:15 個別質問対応時間（駒田）
木曜 船橋 12:15 ～ 13:15 個別質問対応時間（駒田）
月曜 船橋 10:40 ～ 12:10 個別質問対応時間（金）
金曜 船橋 12:15 ～ 13:15 個別質問対応時間（香取）
水曜 船橋 12:15 ～ 13:15 個別質問対応時間（松野）
火曜 船橋 12:15 ～ 13:10 個別質問対応時間（萩原）
月曜 船橋 12:15 ～ 13:10 個別質問対応時間（西村）
水曜 船橋 12:10 ～ 13:00 個別質問対応時間（赤澤）
火曜 船橋 13:00 ～ 15:00 個別質問対応時間（小泉）
金曜 船橋 18:20 ～ 19:50 個別質問対応時間（伊藤）
火曜 船橋 12:15 ～ 13:15 個別質問対応時間（前田）
金曜 船橋 12:15 ～ 13:15 個別質問対応時間（前田）
木曜 船橋 12:15 ～ 13:15 個別質問対応時間（岡田）
金曜 船橋 12:15 ～ 13:15 個別質問対応時間（岡田）
月曜 船橋 12:20 ～ 13:10 個別質問対応時間（眞中）
火曜 船橋 12:20 ～ 13:10 個別質問対応時間（眞中）
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| 学生への メッセージ |
【令和４年度成績分布状況】履修者数：75名 S:42人(56%)，A:20人(27%)，B:7人(9%)，C:2人(3%)，D:1人(1％)，E:3人(4％) |