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8 各科目のシラバスと授業計画内容
８ 各科目のシラバスと授業計画内容 学習・教育目標達成度の評価基準 以下に示す各授業科目の到達目標にしたがって，成績を評価します。成績の評価は試 験の成績，平常の成績，出席状況等を総合して判断します。試験は，筆記，口述，レポ ート提出，実技，実習等の方法で行います。総合的な成績は評点で評価しますが，評点 が６０点以上を単位習得に必要な合格点とします。 － 55 － 文学・文化学Ⅰ 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 テキスト （参考書） 高橋秀晴 電子情報システム学科 １～８セメスター ２単位 教養教育科目、人文科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 (B)50% (D)50% JABEE 基準 (a) (b) (f) (g) 明治・大正・昭和の日本文化の軌跡を、文学作品に現れた作家の問題意識を通し て捉える。その作業により、人生の普遍的意味について考察することを目指す。 （１）日本近代文学の基本的方向性について理解できる。 （２）芥川龍之介作品の特徴が指摘できる。 （３） 小説の読み方に関する基本的理論を理解できる。 テキスト：庄司達也・篠崎美生子編『日本文学コレクション／芥川龍之介』翰林書 房 履修上の注意 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評価 方法・基準 講義中の演習、期末試験によって達成度を評価する。総合的評価は、期末試験が 80％、演習が２0％とする。 － 56 － 授業計画の内容 第１週 オリエンテーション 文学という芸術形式の特徴、及び、教科書、講義形態、成績について説明する。 第２週 日本近代文学概観 坪内逍遙・二葉亭四迷・森鴎外の登場、日本自然主義文学、プロレタリア文学等について概説する。 第３週 芥川龍之介の文学 芥川龍之介の文学活動を概観する。 第４週 「羅生門」 作品の構造とその効果について説明する。 第５週 「奉教人の死」 語り手の問題に着目しつつ作品の意義を説明する。 第６週 「蜜柑」 時代背景との関わりを中心に作品を解析する。 第７週 「藪の中」 作中人物の証言の作為性について説明する。 第８週 「雛」 作品の設定意図について説明する。 第９週 「少年」 作中時間という観点から作品の仕組みを説明する。 第 10 週 「点鬼簿」 作品に於ける事実と虚構の問題について説明する。 第 11 週 「蜃気楼」 作品に託されたメッセージについて説明する。 第 12 週 「或旧友へ送る手記」 作中に潜在する不安について説明する。 第 13 週 芥川文学の特質 日本近代文学史上に於ける芥川文学の独自性について説明する。 第 14 週 文学体験の意義 文学作品を享受する意味について説明する。 第 15 週 期末試験 筆記用具持参のこと。 （備考） － 57 － 文学・文化学Ⅱ 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 テキスト （参考書） 高橋秀晴 電子情報システム学科 １～８セメスター ２単位 教養教育科目、人文科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 (B)50% (D)50% JABEE 基準 (a) (b) (f) (g) 日本の美の特質を概括した上で、それぞれの地方に固有の美や価値観につい て、風土論の立場から考察する。 （１）日本文化の基本的傾向について理解できる。 （２）東北・秋田の風土と文化の関わりについて指摘できる。 （３）「種蒔く人」運動の意義について理解できる。 テキスト：『「種蒔く人」の精神』（仮題） 履修上の注意 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評価 方法・基準 講義中の演習、期末試験によって達成度を評価する。総合的評価は、期末試験が 80％、演習が２0％とする。 － 58 － 授業計画の内容 第１週 オリエンテーション 文化学とは何か、及び、教科書、講義・演習形態、成績等について説明する。 第２週 日本文化 日本文化の美について概説する。 第３週 東北の文化と風土 東北地方の文化的・風土的特質を概観する。 第４週 秋田の文化と風土 秋田県の文化的・風土的特質を概観する。 第５週 「種蒔く人」創刊 雑誌「種蒔く人」が秋田・土崎港で創刊された事情について説明する。 第６週 「種蒔く人」の意義 雑誌「種蒔く人」の歴史的意義について説明する。 第７週 「種蒔く人」の影響 雑誌「種蒔く人」がその後の日本社会に及ぼした影響関係について説明する。 第８週 小牧近江① 小牧近江の生涯について説明する。 第９週 小牧近江② 小牧近江の活動内容と果たした役割について説明する。 第 10 週 金子洋文① 金子洋文の生涯について説明する。 第 11 週 金子洋文② 金子洋文の文学について説明する。 第 12 週 今野賢三① 今野賢三の生涯について説明する。 第 13 週 今野賢三② 今野賢三の文学について説明する。 第 14 週 日本プロレタリア文学運動史 日本プロレタリア文学運動の展開と秋田の風土性との関わりについて考察する。 第 15 週 期末試験 筆記用具持参のこと。 （備考） － 59 － 文学・文化学Ⅲ 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 テキスト （参考書） 履修上の注意 高橋秀晴 電子情報システム学科 １～８セメスター ２単位 教養教育科目、人文科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 (B)50% (D)50% 資料の検索方法、原稿用紙の使い方、レポート・論文の基礎的ルールの確認 等を通じて、文章作成の手順を理解し、文章表現力を養成する。 （１）作文の基本ルールに基づいた文章作成をすることができる。 （２）個性豊かな文章表現をすることができる。 （３）現代的テーマに関する自分なりの見解を持つことができる。 テキスト：伊中悦子／高崎みどり編『学生のための言語表現法』双文社出版 随時 1200 字程度のレポート・小論文を課す。 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評価 方法・基準 JABEE 基準 (a) (b) (f) (g) レポート・小論文によって達成度を評価する。 － 60 － 授業計画の内容 第１週 オリエンテーション 表現行為、及び、教科書、講義形態、成績について説明する。 第２週 意味マップ法 表現方略としての意味マップ法について説明する。 第３週 自分を語る 自己紹介という形式で自己表現させる。 第４週 自分と語る 「高校生の私へ」というテーマで文章を書かせ、自己認識の手がかりとさせる。 第５週 テーマ テーマの設定方法について、具体的事例を使って説明する。 第６週 調査 テーマに基づいて調査を進める方法について説明する。 第７週 まとめ方 調査内容や収集材料を如何にしてまとめるか説明する。 第８週 討論 討論の意味と方法について説明する。 第９週 手紙文① 手紙文の形式について説明する。 第 10 週 手紙文② 手紙文の内容について説明し、特定の相手を想定した手紙文を書かせる。 第 11 週 実験ノート 実験ノートの作成方法について説明する。 第 12 週 実験レポート 実験レポートの作成方法について説明する。 第 13 週 論文執筆 論文の執筆に関する基本的事項について説明し、実際に小論文を書かせる。 第 14 週 パーソナルコンピュータ パーソナルコンピュータの利用方法の可能性について説明する。 第 15 週 総括 表現行為の意義について実作体験を振り返らせつつまとめる。 （備考） － 61 － 哲学・倫理学Ⅲ（PhilosophyⅢ） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 テキスト （参考書） 履修上の注意 熊谷 卓哉 電子情報システム学科 前期（１・３・５・７セメスター） ２単位 教養科目 講 義 電子情報システム学科教育目標 (B)30% (D)70% JABEE 基準 (b) (h) 生殖技術を考える。 １ 子どもをつくることの意味 ２ 不妊は病気か なぜそれが病気になるのか ３ 子供をもちたいと思う動機 その文化的背景 ４ 生殖技術利用に伴う諸問題 人工人工授精 体外受精 代理母 性の選択 着床前診断 ５ クローン人間をつくることの問題 プリントを適宜配付する。 授業中の議論に積極的に参加してもらいたい。 評価の対象としない欠席（割合）条件：四割以上の欠席 目標達成度の評価 方法・基準 期末試験（70 点）と出席点（30 点）で総合的に評価する。数回に一度，授業中 に取り扱った非常に簡単な事柄について質問し，それに対する解答を提出しても らう。これによって出席確認とするが，不正解の場合出席とみなされない場合が ある。 授業計画の内容 － 62 － 第１週 導入 倫理学，応用倫理学，生命倫理学それぞれの定義を把握する 第２週 クローンの定義・歴史・争点 クローニングの技術上の特徴を理解し，「国連クローン禁止宣言」をめぐる争点を把握する。 第３週 なぜ，「部分」禁止なのか① 「臓器移植法」をめぐっての脳死論争の概要を把握する。 第４週 なぜ，「部分」禁止なのか② 脳死論争の背景となるデカルト哲学を理解する。 第５週 なぜ，「部分」禁止なのか③ ＥＳ細胞からの臓器培養について学び，クローン実験を必要と主張する人々の立場を理解する。 第６週 なぜ，「全面」禁止なのか① クローン実験許容論の背景となる功利主義について理解し，その危険性について考える。 第７週 なぜ，「全面」禁止なのか② アメリカを中心とした人工妊娠中絶論争の概要を把握する。 第８週 なぜ，「全面」禁止なのか③ ＳＯＬとパーソン論の立場からの中絶問題へのアプローチについて理解する。 第９週 なぜ，「全面」禁止なのか④ 中絶問題とクローン問題の関わりについて学び，クローン実験に反対する人々の立場を理解する。 第 10 週 なぜ，「全面」容認ではないのか① 生殖補助医療の概要と歴史を把握する。 第 11 週 なぜ，「全面」容認ではないのか② 生殖補助医療の持つ倫理的問題点について把握する。 第 12 週 なぜ，「全面」容認ではないのか③ 生殖補助医療としてのクローニングについて理解する。 第 13 週 なぜ，「全面」容認ではないのか④ クローン人間産出を禁止する根拠を，詳細に吟味する。 第 14 週 優生学 クローン問題解決の鍵となる優生学について理解する。 第 15 週 試験 持ちこみ可能の筆記試験を行なう。事項説明型の問題を七問出題予定。 （備考） － 63 － 心理学 I（Psychology I） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 田中平八 電子情報システム学科 教養基礎教育科目 1 年前期（1 セメスター） 心理学Ⅰ 講 義 電子情報システム学科教育目標 B(20%) C(80%) 学習・教育目標 テキスト （参考書） 履修上の注意 目標達成度の評価 方法・基準 ２単位 期末試験によって達成度を評価する。 授業計画の内容 － 64 － JABEE 基準 (e) (g) 第１週 緒言 授業の概要を述べる。 第２週 乳児の能力と世界（1） 乳児の能力について最近の知見と認識している世界について考える。 第３週 乳児の能力と世界（2） 乳児の能力について最近の知見と認識している世界について考える。 第４週 親子の絆 愛着関係の成立と発展の重要性について述べる。 第５週 認識・思考・言語の発達（1） 乳児から幼児、成人への段階についての認識・思考・言語の発達について述べる。 第６週 認識・思考・言語の発達（2） 乳児から幼児、成人への段階についての認識・思考・言語の発達について述べる。 第７週 性的成熟とアイデンティティの模索（1） 青年期の発達課題について考える。 第８週 性的成熟とアイデンティティの模索（2） 青年期の発達課題について考える。 第９週 依存と反抗（1） 青年期に独特の反抗と依存の葛藤について考える。 第 10 週 依存と反抗（2） 青年期に独特の反抗と依存の葛藤について考える。 第 11 週 パーソナリティと個性（1） パーソナリティ理論を解説し、性格検査を実施する。 第 12 週 パーソナリティと個性（2） パーソナリティ理論を解説し、性格検査を実施する。 第 13 週 思春期の輝きと危機（1） 思春期平穏説と思春期危機説を比較する。 第 14 週 思春期の輝きと危機（2） 思春期平穏説と思春期危機説を比較する。 第 15 週 期末試験 ノート持込み可 （備考） － 65 － 心理学 II（Psychology II） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 田中平八 電子情報システム学科 教養基礎教育科目 1 年前期（1 セメスター） 心理学Ⅱ 講 義 電子情報システム学科教育目標 B(20%) C(80%) 学習・教育目標 テキスト （参考書） 履修上の注意 目標達成度の評価 方法・基準 ２単位 期末試験によって達成度を評価する。 授業計画の内容 － 66 － JABEE 基準 (e) (g) 第１週 緒言 授業の概要を述べる。 第２週 生態学的視覚論と計算論的アプローチ 新しい立場に立つ知覚理論を紹介する。 第３週 イメージの機能（1） 心的イメージの役割について解説する。 第４週 イメージの機能（2） 心的イメージの役割について解説する。 第５週 学習と条件づけ（1） 学習の役割と条件づけの機能について述べる。 第６週 学習と条件づけ（2） 学習の役割と条件づけの機能について述べる。 第７週 人間の論理的判断と理解（1） 人間の論理的判断と理解の偏りと特徴について述べる。 第８週 人間の論理的判断と理解（2） 人間の論理的判断と理解の偏りと特徴について述べる。 第９週 記憶過程と記憶モデル（1） 人間の記憶過程と情報処理的記憶モデルについて述べる。 第 10 週 記憶過程と記憶モデル（2） 人間の記憶過程と情報処理的記憶モデルについて述べる。短期記憶に関する実験を行う。 第 11 週 問題解決と思考（1） 問題解決場面での人間の特徴的な機能を述べる。 第 12 週 問題解決と思考（2） 人間の思考の仕方の特徴的な偏りについて考える。 第 13 週 動機づけと情動（1） 動機づけのメカニズムと情動の役割について述べる。 第 14 週 動機づけと情動（2） 動機づけのメカニズムと情動の役割について述べる。 第 15 週 期末試験 ノート持込み可 （備考） － 67 － 心理学 III（Psychology III） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 田中平八 電子情報システム学科 教養基礎教育科目 1 年後期（2 セメスター） 心理学Ⅲ 講 義 電子情報システム学科教育目標 B(20%) C(80%) 学習・教育目標 テキスト （参考書） 履修上の注意 目標達成度の評価 方法・基準 ２単位 期末試験によって達成度を評価する。 授業計画の内容 － 68 － JABEE 基準 (e) (g) 第１週 知覚された世界と地理的空間 授業の概要を述べる。 第２週 感覚としての色・認識としての色（1） 色彩学の展開と現況を述べる。 第３週 感覚としての色・認識としての色（2） 色彩学の展開と現況を述べる。 第４週 感覚の世界（1） 感覚の特性を解説する。 第５週 感覚の世界（2） 感覚の特性を解説する。 第６週 錯覚の世界（1） 錯覚現象の説明・デモンストレーションとその意義について述べる。 第７週 錯覚の世界（2） 錯覚現象の説明・デモンストレーションとその意義について述べる。 第８週 奥行き知覚と立体視（1） なぜ立体視が成立するか解説する。 第９週 奥行き知覚と立体視（2） なぜ立体視が成立するか解説する。デモンストレーションも行う。 第 10 週 パーソナルスペースとなわばり（1） パーソナルスペースとなわばりの成立の機序について述べる。 第 11 週 パーソナルスペースとなわばり（2） パーソナルスペースとなわばりの成立の機序について述べる。 第 12 週 スキルの成立とアクションスリップ 人間固有のスキルの誤りの発生メカニズムについて実習を取り入れて考える。 第 13 週 環境としての社会と対人関係。 人的環境としての対人関係について考える。 第 14 週 感性と評価法 人間独自の感性の研究法について考える。実際に評価法を試みる 第 15 週 期末試験 ノート持込み可 （備考） － 69 － 社会学Ⅰ（Sociology Ⅰ ） 担当教員名 小松田儀貞 対象学科 開講期・単位数 全学科選択 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 テキスト （参考書） （１～８セメスター） ２単位 教養教育科目 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(50%) B(25%)D(25%) JABEE 基準 (e)（ｆ）（ｇ）（ｈ） 近年、労働力の女性化、非婚化、少子化、高齢化、性役割構造の変化など、家族 や性をめぐる諸状況は激変している。これらの現象と産業化の進展との深い結び つきについて学ぶとともに、家庭生活や労働生活などわれわれの身近な事象の背 後にある現代日本社会の構造的諸問題に迫りたい。 テキスト：山田昌弘「パラサイト社会のゆくえ」ちくま新書 履修上の注意 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評価 方法・基準 授業計画の内容 － 70 － 第１週 イントロダクション 社会学Ⅰを学ぶ目的、意義、内容、他の講義との関連、教科書、成績について説明する。 第２週 産業化と社会変動（１） 産業化の歴史的、社会的意味について学ぶと共に「高度成長」と日本社会の変貌について学習する 第３週 産業化と社会変動（２） 同上 第４週 「近代家族」の形成（１） 家族とは何かについて歴史認識を踏まえて学習し、産業化との関連で人口変動、核家族の形成などの 事象を取り上げながら「近代家族」の歴史的性格を浮き彫りにする。 第５週 「近代家族」の形成（２） 同上 第６週 「近代家族」の形成（３） 同上 第７週 「近代家族」の変貌（１） 日本社会の変貌とともに変化する家族やジェンダー（社会的文化的性）そして労働の諸相を明らかに する 第８週 「近代家族」の変貌（２） 同上 第９週 「近代家族」の変貌（３） 同上 第 10 週 教育と家族（１） 教育と家族、社会との関連を経済的社会的観点から分析、展望する 第 11 週 教育と家族（２） 同上 第 12 週 社会階層と家族（１） 「中流」社会といわれた日本社会の変貌と格差社会の行方について学習する 第 13 週 社会階層と家族（２） 同上 第 14 週 「豊かさ」のなかの家族 パラサイト・シングル、フリーター、ニートなどに現れている「豊かな」社会日本の変化を読み解き、 われわれの社会の今後を展望する 第 15 週 期末試験もしくは課題レポートの解説 （備考） － 71 － 社会学Ⅱ（Sociology Ⅱ ） 担当教員名 小松田儀貞 対象学科 全学科選択 （１～８セメター） 開講期・単位数 ２単位 科目分類 授業の形態 教養教育科目 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(50%) B(25%)D(25%) JABEE 基準 (e)（ｆ）（ｇ）（ｈ） 学習・教育目標 前半は社会学の古典をふまえながら「資本制」と「合理化」を主たる鍵語とし て近代社会の基本的性格の理解をめざす。後半は、P・ブルデューの社会学を拠 所として構造論的視角から現代社会の動態的性格と権力の問題に迫りたい。 テキスト （参考書） テキスト：小林一穂『行為と時代認識の社会学』創風社 履修上の注意 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評 価方法・基準 講義中の４回程度の小レポートと期末試験による総合的評価。 － 72 － 授業計画の内容 第１週 イントロダクション 社会学Ⅱを学ぶ目的、意義、内容、他の講義との関連、教科書、成績評価について説明する。 第２週 近代市民社会の形成（１） 近代ヨーロッパ社会の形成史を振り返りながら、「個人」と「自由」の誕生、共同体と個人の関係等 について学習する。 第３週 近代市民社会の形成（２） 同上 第４週 「資本制社会」としての近代（１） Ａ・スミス、Ｋ・マルクス等の議論によりながら、商品、貨幣、資本といった経済的基盤の上に成立 している近代社会の様相についての理解を深める。 第５週 「資本制社会」としての近代（２） 同上 第６週 「資本制社会」としての近代（３） 同上 第７週 「合理化過程」としての近代（１） Ｍ・ヴェーバーらの議論によりながら、宗教、官僚制化などの現象を通して近代を貫く「合理化」の 意義について理解を深める。 第８週 「合理化過程」としての近代（２） 同上 第９週 「合理化過程」としての近代（３） 同上 第 10 週 現代社会の動態的性格（１） 産業化の進展と移動（流動性）の高まりとの関連を見ながら、現代社会の基本的性格について学習す る。 第 11 週 現代社会の動態的性格（２） 同上 第 12 週 文化と権力（１） Ｐ・ブルデューの議論を紹介しながら、教育と社会的地位の達成の問題などを通して、現代社会貫く 文化と権力の問題についての理解を深める． 第 13 週 文化と権力（２） 同上 第 14 週 総括と補足 本講義の学習過程を振り返りながら、近代社会と現代社会の質的差異と現代社会の展望について総括 的解説をおこなう 第 15 週 期末試験 （備考） － 73 － 社会学Ⅰ（Sociology Ⅰ ） 担当教員名 小松田儀貞 対象学科 開講期・単位数 全学科選択 科目分類 ２単位 教養教育科目 授業の形態 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(50%) B(25%)D(25%) 学習・教育目標 テキスト 考書） （１～８セメスター） （参 履修上の注意 JABEE 基準 (e)（ｆ）（ｇ）（ｈ） 文化は人間が作り、人間を作る。文化というプリズムを通して人間が現 れ、社会が現れる。 膨大な情報、多様な価値が交錯する現代において、人々はどのような「自 己」を生きているのだろうか。高度産業化社会の実相を、生活様式、価 値観、消費、アイデンティティ等の問題を視野に入れながら現代文化を 通して読み解く。 授業の際、適宜指示する 社会学ⅠもしくはⅡの既習が望ましい。 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評価方 法・基準 ５回の小レポートと期末の課題レポートによる総合評価。 － 74 － 授業計画の内容 第１週 イントロダクション 社会学Ⅰを学ぶ目的、意義、内容、他の講義との関連、教科書、成績について説明する。 第２週 文化と自然（１） 「文化」概念を「自然」概念と対比しながら、社会認識において重要な、歴史、恣意性、エスノセントリ ズムなどの基本的概念について理解を深める。 第３週 文化と自然（２） 同上 第４週 産業化社会の秩序（１） 空間・時間秩序の変容、労働生活や家庭生活の変貌、価値観の変化などの問題を取り上げながら、産業化 が社会、文化にもたらす影響について理解を深める。 第５週 産業化社会の秩序（２） 同上 第６週 産業化社会の秩序（３） 同上 第７週 大衆社会における階層と文化（１） 産業化と資本主義の発展がもたらした「豊かな」大衆社会の可能性と課題について、消費文化、社会階層、 アイデンティティなどの問題を取り上げながら考察する。 第８週 大衆社会における階層と文化（２） 同上 第９週 大衆社会における階層と文化（３） 第 10 週 大衆社会における階層と文化（４） 第 11 週 資本制社会とグローバル化（１） 同上 同上 高度な段階にまで発展した資本制システムが世界にどのような影響を及ぼしているのか、様々な「グ ローバル化」の現状を見つめ生活文化や価値観の問題と関係づけながら考える。 第 12 週 資本制社会とグローバル化（２） 同上 第 13 週 「私」と「世界」――アイデンティティの行方（１） 「私」は「世界」（現代社会）とどのような関係を取り結んでいるのか。学生一人一人の自己＝私と 世界との関わりの発見を通して、アイデンティティの問題について考えさせる。 第 14 週 「私」と「世界」――アイデンティティの行方（２） 同上 第 15 週 総括と補足 これまでの学習を振り返り、必要に応じて補足的議論を行う （備考） － 75 － 経済学 A( Economics A ) 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 松山 敬左 全学科選択（ ２・４・６セメスター )、２単位 教養基礎教育科目 講 義 電子情報システム学科教 育目標 A(20%) B(30%) C(20%) E(30%) JABEE 基準 (b) (e) (g) 理工系の学生のための経済学入門を講義する。経済学を工学的な立場からみ ると、資源配分を如何に行うかを議論する学問であるともいえる。このよう な観点から、授業では、以下の点に重点をおいて、講義する。 （１）社会経済現象を決定する諸原因を、如何に数量で表すか。 （２）社会経済現象を数式で、如何に表すか。 資源配分の問題と考えるとき、問題になるのは、評価関数をどのように定式 化するかという問題である。この点に関して次の問題を考える。 （３）評価関数を如何に定式化するか。 （４）評価関数を極大（極小）にする方策を考える。 （５）上記のことが社会経済に対して持つ意味を考える。 この講義を受講すれば、とかく難しいと敬遠される、新聞などに掲載されて いる経済ニュースに関心が持てるようになる。できれば、これらのニュース に対して、他の人を納得させられる意見が持てるようになればよいと考えて いる。 テキスト （参考書） 参考書： 吉岡,小口,「現代経済学」,多賀出版. 塩沢,「経済学入門」,有斐閣 履修上の注意 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評価方 毎講義の終わりに、その回の授業の理解を確かめるために、課題レポートを 法・基準 課す。期末試験によって達成度を評価する。総合的評価は、期末試験が 80％、 課題レポートが 20％とする。 － 76 － 授業計画の内容 第１週 緒言 経済学を学ぶ目的、経済学の歴史、他の講義との関連、教科書、成績について説明する。 第２週 ミクロとマクロ。経済学で用いられる用語の説明 ミクロ的(消費者個人）に見ることの意味。マクロ的（国民)経済的）にみることの意味。 第３週 投入側から見た生産活動 投入される生産要素の量と産出量との関係を説明する。 第４週 数学の復習（多変数関数の極値問題） 経済学から例題をとって、２－３変数の関数の極値問題を説明する。 第５週 生産性の問題。 等産出曲線、限界代替率、限界生産力均等の法則、生産の拡張経路などについて説明をする。 第６週 産出側から見た生産活動 産出量に無関係な固定費用。産出量によって決まる変動費。費用関数。 第７週 費用関数による生産量（産出量）の決定。供給量の決定。 生産物の市場価格の変化と供給量との関係。最低操業度。短期費用関数と長期費用関数。曲線群の包絡線。 第８週 消費者の理論。 選好順序による効用関数。無差別曲線。 第９週 数学の復習（条件付の極値問題） ラグランジュ未知定数を用いた解法。簡単な 第１０週 DP によるもの。 需要関数の導出 需要（消費）量と消費財の市場価格との関係、需要量と（消費者の）所得の関係。 第 11 週 市場の均衡について。 供給量と需要量が等しいという関係による市場均衡。円高（円安）の問題。 第 12 週 国民経済 GDP、GNP 付加価値生産システムとしての国民経済を考える。 第 13 週 マクロ的な経済諸量とその関係。 消費関数。限界消費性向。投資。投資の（GDP または 第 14 週 国民経済に対する政府の役割。 財政政策。金融政策。安定化政策。 第 15 週 期末試験 電卓と筆記用具のみ持参する。 （備考） － 77 － GNP に対する）乗数効果 LL I 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 テキスト （参考書） 高橋守、S.Shucart、榎木薗鉄也、新任教員 電子情報システム学科 １年後期（2 セメスター） ２単位 外国語科目、語学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(40%)B(30%) D(30%) JABEE 基準 (a)(b)(f) 日常的なコミュニケーションの場での、ナチュラルなスピードで比較的平易な基 本的な英語を聞き取り、反応し、さらに自己の考えを表現できるようにする。 テキスト Marc Helgesen 著『English Firsthand Gold 1』『English Firsthand Gold ２』 Longman 社 参考書 『ニュープロシード英和辞典』Benesse、『ジ ーニアス英和辞典』大修館 履修上の注意 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/6 以下 目標達成度の評価 方法・基準 出席状況、セメスター中に実施する中間試験、期末試験の結果、授業への参加度 （授業毎の参加状況）により総合的に判断する。 － 78 － 授業計画の内容 第１週 Unit Zero Orientation (1-15 回の授業は『English Firsthand Gold 1』を使用します) Unit 1 Meeting new people 第２週 Unit 2 Describing people Unit 3 Talking about daily activities 第３週 Unit 4 Describing locations Unit 5 Giving directions 第４週 Unit 6 Talking about past activities Mid-term test (1) 第５週 Unit 7 Who’s talking? Unit 8 Getting information 第６週 Unit 9 Talking about plans Unit 10 Let’s go shopping 第７週 Unit 11 Following instructions Unit 12 I love that tune 第８週 Mid-term test (2) Unit 1 It’s nice to meet you (16-30 回の授業は『English Firsthand Gold ２』を使用します) 第９週 Unit 2 I feel great! Unit 3 Where are you going? 第 10 週 Unit 4 Talking about interests Unit 5 I’m really sorry 第 11 週 Unit 6 Talking about culture Mid-term test (3) 第 12 週 Unit 7 Then and now Unit 8 What do we need? 第 13 週 Unit 9 I’ve got a problem Unit 10 A great story 第 14 週 Unit 11 What makes a good friend? Unit 12 Reaching my goals 第 15 週 Final test (4) （備考） － 79 － LL II 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 テキスト （参考書） 高橋守、S.Shucart、榎木薗鉄也 電子情報システム学科 １年後期（２セメスター） ２単位 外国語科目、語学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(40%)B(30%) D(30%) JABEE 基準 (a)(b)(f) LLI を引き継いで、コミュニケーションの場と言語材料のレベルをさらに上げ る。グローバルな話題を増し、聞き取り、反応し、さらに自己の考えを表現でき るようにする。まとまった話題の読み取りも取り入れる。 テキスト：Kensaku Yoshida, Linda Lee, Steve Ziolkowski 著『J-Talk』(CD 付)Oxford 大学出版局 Joseph Shaules, Hiroko Tsujioka, Miyuki Iida 著 『Identity』(CD 付)Oxford 大学出版局 履修上の注意 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/6 以下 目標達成度の評価 方法・基準 出席状況、セメスター中に実施する中間試験、期末試験の結果、授業への参加度 （授業毎の参加状況）により総合的に判断する。 － 80 － 授業計画の内容 第１週 Orientation (1-15 回の授業は『J-Talk』を使用します) Unit 1 Names 第２週 Unit 2 Kiss, Bow, or Shake Hands? Unit 3 Prized Possessions 第３週 Unit 4 Cheers Unit 5 What’s the Occasion? 第４週 Unit 6 First Date Mid-term test (1) 第５週 Unit 7 On the Job Unit 8 A Gift For Me 第６週 Unit 9 Feast On This Unit 10 Looking Good 第７週 Unit 11 That’s Shocking Unit 12 Glued to the Tube 第８週 Mid-term test (2) Unit 1 Identity (16-30 回の授業は『Identity』を使用します) 第９週 Unit 2 Values Unit 3 Culture Shock 第 10 週 Unit 4 Culture in Language Unit 5 Body Language and Customs 第 11 週 Unit 6 Individualism Mid-term test (3) 第 12 週 Unit 7 Politeness Unit 8 Communication Styles 第 13 週 Unit 9 Gender and Culture Unit 10 Diversity 第 14 週 Unit 11 Social Change Unit 12 Global Community 第 15 週 Final test (4) （備考） － 81 － 英会話（English Conversation Class） Lecturer's name Department Semester・units Classification Lecture/Exercise Stephen Shucart RECCS -Sophmore (3 Semester) - 2 units English Lecture, discussions, homework Goals of the Dept. B(50%) E(50%) Goals of JABEE (b) (f) (g) Goals of Study and Inprove English skills: listening, reading, speaking, and writing in the Education context of studying realistic language situations and using critical thinking and philosphical discussions of the nature of Reality. Textbooks Remarks Screenplay: The Matrix This course will require classroom participation and weekly homework Maximum absent percentage: 20 % Evaluation and its criteria Mid-term and Final Exam ( 75%) Homework (25%) － 82 － Schedule and the contents 1st week: Introduction Background, contents, goals, textbooks, examinations, and 1st homework 2nd week: The Matrix - section 1 review homework, view DVD section, discussion, receive homework 3rd week: The Matrix - section 2 review homework, view DVD section, discussion, receive homework 4th week: The Matrix - Section 3 review homework, view DVD section, discussion, receive homework 5th week: The Matrix - Section 4 review homework, view DVD section, discussion, receive homework 6th week: The Matrix - Section 5 review homework, view DVD section, discussion, receive homework 7th week: The Matrix - Mid-term exam Dictionaries are permitted 8th week:The Matrix - Section 6 review homework, view DVD section, discussion, receive homework 9th week: The Matrix - Section 7 review homework, view DVD section, discussion, receive homework 10th week:The Matrix - Section 8 review homework, view DVD section, discussion, receive homework 11th week: The Matrix - Section 9 review homework, view DVD section, discussion, receive homework 12th week: The Matrix - Section 10 review homework, view DVD section, discussion, receive homework 13th week: The Matrix - Section 11 review homework, view DVD section, discussion, receive homework 14th week: The Matrix - Section 12 review homework, view DVD section, discussion, receive homework 15th week: Final Examination Dictionaries are permitted (Remarks) － 83 － 英語表現(English Description) 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 高橋守 電子情報システム学科 ３年前期（５セメスター） 外国語科目、語学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(40%)B(30%) D(30%) 学習・教育目標 テキスト （参考書） ２単位 JABEE 基準 (a)(b)(f) 説得力を持つ英語文章を作成し、自分の意見を英語で表現する基本的な技術を習 得する。 テキスト Milada Broukal 著 『Weaving It Together 2』 (Thomson/Heinle) 履修上の注意 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/5 以下 目標達成度の評価 方法・基準 出席状況、テスト、宿題と小テスト、授業への参加の熱意度で評価する。 － 84 － 授業計画の内容 第１週 Writing personal information 第２週 Writing compound sentences 第３週 Writing about basic food 第４週 Writing about a special food 第５週 Describing steps in preparing for a celebration 第６週 Writing about personality 第７週 Test 第８週 Wrting about disliking an animal, insect, or disease 第９週 Writing about causes and effect of inventions 第 10 週 Writing about advantages and disadvantages of robots 第 11 週 Comparing and contrasting the laws in different countries 第 12 週 Writing a poem 第 13 週 Writing a story 第 14 週 Test 第 15 週 Final test （備考） － 85 － 総合英語 II（General English II） (ESP- English for Scientific Purposes) Lecturer's name Department Semester・units Classification Lecture/Exercise Goals of Study and Education Textbooks Remarks Stephen Shucart RECCS -Sophmore (3 Semester) - 2 units Major/Natural Science Lecture, discussions, homework Goals of the Dept. B(50%) E(50%) In order to understand scientific English it is necessary for student to familiarize themselves with the basic terms and and research strategies. Holt Science Spectrum; A Balanced Approach This course is more difficult than most and homework will be required. Maximum absent percentage: 20 % Evaluation and its criteria Goals of JABEE (b) (f) (g) Mid-term and Final Exam ( 75%) Homework (25%) － 86 － Schedule and the contents 1st week: Introduction Backgrounds, contents, goals, significance, textbooks, and examinations 2nd week: Unit 1.1-1 The Nature of Science (Part 1) Learn the relationship between science and technology 3rd week: Unit 1.1-2 The nature of Science (Part 2) Distinguish among facts, theories, and laws 4th week: Unit 1.2-1 The Way Science Works (Part 1) Understanding how to use critical thinking to solve problems 5th week: Unit 1.2-2 The Way Science Works (Part 2) Understanding SI units for length, mass, and time 6th week: Unit 2.1-1 What is matter? (Part 1) The relationship between matter, atoms and elements 7th week: Unit 2.1-2 What is matter (part 2) Chemical formulas, categorize materials as pure substances or mixtures 8th week: Mid-Term Exam No notes or dictionaries 9th week: Unit 2.3-1 Properties of Matter (Part 1) Distinguish between chemical and physical properties of matter 10th week: Unit 2.3-1 Properties of Matter (Part 2) Chemical and Physical changes 11th week: Unit 3.1-1 Atomic Structure (Part 1) Dalton's atomic Theory 12th week: Unit 3.1-2 Atomic Structure (Part 2) Compare and contrast Bohr's model with the modern model of atoms 13th week: Unit 6.3-1 Dangers and Benefits of nuclear radiation (Part1) Understanding the dangers of nuclear radiation 14th week: Unit 6.3-2 Dangers and Benefits of Nuclear radiation (Part 2) Understanding the benefits of nuclear radiation 15th week: Final Examination No dictionaries or notes (Remarks) － 87 － 体育実技Ⅱ（Athletics Ⅱ） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 テキスト （参考書） 履修上の注意 長澤 吉則 電子情報システム学科 ２年後期（３セメスター） １単位 保健体育科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 B(60%) D(40%) JABEE 基準 (a) (ｆ) (g)(h) 本授業では、適切な身体運動・スポーツ活動が心身の健康に良い影響を与える ことを、主体的に選択したスポーツ種目の実践を通して理解する。また、スポー ツの楽しさをより深く理解するために必要なルールやマナー、スポーツ技術およ び基礎的戦術を理解し、身につける。安全に身体運動・スポーツ活動を行うため の適切なウォーミングアップと、クーリングダウンを主体的に実践できるよう身 につける。授業の目標を達成するために、実践に必要な施設用具の整ったスポー ツ種目（テニス、ソフトボール、サッカー、バスケットボール、バレーボール、 バドミントン、卓球その他）の中から、受講生が主体的に選択したスポーツ種目 をゲーム中心に実践する。また、準備運動、整理運動の重要性を理解させ、事故 防止の高揚に努める。なお、ゲーム中心に実践するので、施設の関係や選択者が 少なくチーム編成ができない場合には、実施種目を制限することもある。また、 雨天時には実施種目の変更もあり得る（例１．トレーニング施設を利用した体 力・健康維持増進プログラムを実践する。例２．屋内競技にフットサルを取り入 れる等） 参考書：「イラストによる最新スポーツルール」大修館書店 あらかじめ体育実技Ⅰを履修していることが望ましい。スポーツ活動に適した服 装や履き物（屋内・屋外用）を準備すること。 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評価 方法・基準 出席状況、授業時の活動状況、学習意欲を特に重視し、レポート等によって達成 度を評価する。総合的評価は、出席状況が 50％、活動状況が 30％、学習意欲 20％ とする。レポート課題は見学回数の多い者に課し、出席状況に加点する。 － 88 － 授業計画の内容 第１週 オリエンテーション 体育実技を学ぶ目的、意義、内容、成績等について説明する。種目の選択を行う。 第２週 選択授業 テニス、ソフトボール、サッカー、バスケットボール、バレーボール、バドミントン、卓球 第３週 選択授業 テニス、ソフトボール、サッカー、バスケットボール、バレーボール、バドミントン、卓球 第４週 選択授業 テニス、ソフトボール、サッカー、バスケットボール、バレーボール、バドミントン、卓球 第５週 選択授業 テニス、ソフトボール、サッカー、バスケットボール、バレーボール、バドミントン、卓球 第６週 選択授業 テニス、ソフトボール、サッカー、バスケットボール、バレーボール、バドミントン、卓球 第７週 選択授業 テニス、ソフトボール、サッカー、バスケットボール、バレーボール、バドミントン、卓球 第８週 選択授業 ゲーム運営のまとめ 第９週 選択授業（第２選択） テニス、ソフトボール、サッカー、バスケットボール、バレーボール、バドミントン、卓球 第 10 週 選択授業（第２選択） テニス、ソフトボール、サッカー、バスケットボール、バレーボール、バドミントン、卓球 第 11 週 選択授業（第２選択） テニス、ソフトボール、サッカー、バスケットボール、バレーボール、バドミントン、卓球 第 12 週 選択授業（第２選択） テニス、ソフトボール、サッカー、バスケットボール、バレーボール、バドミントン、卓球 第 13 週 選択授業（第２選択） テニス、ソフトボール、サッカー、バスケットボール、バレーボール、バドミントン、卓球 第 14 週 選択授業（第２選択） テニス、ソフトボール、サッカー、バスケットボール、バレーボール、バドミントン、卓球 第 15 週 選択授業（第２選択） ゲーム運営のまとめ （備考） － 89 － 保健体育（Health and Physical Education） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 テキスト （参考書） 履修上の注意 長澤 吉則 電子情報システム学科 １年後期（２セメスター） ２単位 保健体育科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(40%) C(30%) D(30%) JABEE 基準 (a) (e) (g) 健康・スポーツ科学の必要性、体力・健康の概念、運動・スポーツ実践の意義 等を正しく理解し、その問題に対する解決の能力を高めるとともに、健康で安全 な生活を営むのに必要な習慣、態度を養うことを目標とする。本授業では、運動・ スポーツを実践する意義、運動・スポーツの実践、運動・スポーツ実施の効果の ３つを柱に、筋、呼吸循環機能、発育発達などの身体運動・スポーツに関する様々 な科学的知識と実践方法について講義する。具体的には、以下の（１）～（７） 等を講義する。必要に応じてトレーニングとコンディショニング、栄養補給、運 動と食事等に関するビデオを用い、視覚的に理解できるようにする。 （１）運動のしくみ （２）栄養素とその働き （３）トレーニング方法 （４）体力向上の重要性と必要性 （５）健康づくりと運動処方 （６）けがや病気の予防 （７）生活習慣病および運動、栄養、休養の関係 テキスト：出村慎一・他４名偏「テキスト保健体育」大修館書店 書 ：出村慎一・村瀬智彦「健康・スポーツ科学入門」大修館書店 参考 特になし。 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/3 以下 目標達成度の評価 方法・基準 １回の課題レポート、期末試験によって達成度を評価する。総合的評価は、期末 試験が 90％、課題レポートが 10％とする。 － 90 － 授業計画の内容 第１週 緒言 保健体育を学ぶ目的、意義、内容、他の講義との関連、教科書、成績等について説明する。 第２週 運動・スポーツ実施の意義 健康や体力の考え方と現状、生物学的・社会的・教育学的意義について説明する。 第３週 運動のしくみ（１） 運動を起こすしくみに関して、神経系・筋肉の働き、筋線維の種類、筋収縮様式について説明する。 第４週 運動のしくみ（２） 運動を持続するしくみに関して、エネルギー供給、呼吸・循環器の働きについて説明する。 第５週 運動のしくみ（３） 運動を調節するしくみに関して、神経系の構造と機能、運動技能を中心に説明する。 第６週 トレーニング方法（１） 一般的原則、ウォーミングアップ・クーリングダウンの目的と効果について説明する。 第７週 トレーニング方法（２） 有酸素性および無酸素性トレーニングについて説明する。 第８週 心理と外傷 運動・スポーツとストレス、けがや病気の予防について説明する。 第９週 栄養 栄養素とその働き、肥満と栄養および運動の関係について説明する。 第 10 週 体力測定と評価方法 身体組成、体力の測定および各評価基準について説明する。（課題レポート１） 第 11 週 運動・スポーツ実施の身体的効果 運動器、呼吸循環器への効果について説明する。 第 12 週 身体の発達と成長 発育発達期のトレーナビリティ、トレーニングの適時性について説明する。 第 13 週 生活習慣病 生活習慣病の実態、生活習慣の改善について説明する。 第 14 週 高齢社会への対応 高齢社会の現状、高齢者の運動の効果について説明する。 第 15 週 期末試験 持ち込み不可とする。 （備考） － 91 － コンピュータ リテラシーI（Computer Literacy I） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 テキスト 陳 国躍、邱 建輝、陳 介余、高根昭一、猿田和樹、小峰正史、 佐藤俊之 全学科 １年前期（１セメスター） ２単位 教養基礎教育科目、 情報科学 実 習 ・ 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(40%) C(40%) F(20%) JABEE 基準 (c) (e) (f) コンピュータの仕組みを解説するとともに、コンピュータ実習室のパソ コン端末を用いた演習を通して、実際の利用法を習得する。 LAN や Web などのコンピュータネットワークについて解説を行い、電子 メールの作成方法、利用の際の注意点などを学ぶ。さらに、ワープロソ フトを用いた文章作成や、プレゼンテーションソフトを用いた発表技法 について、ソフトの実用的な使用法を習得する。 （参考書） 教員が作成したテキストを第 1 回の講義時に配布する 履修上の注意 目標達成度の評価方法・基 準 期末試験、課題レポート、出席状況 等から総合的に評価する。 点数配分は、期末試験が 40％、課題レポートが 40％、出席が 20％とす る。 － 92 － 授業計画の内容 第１週 ガイダンス 授業方法．パソコン端末の基本的な使用方法について説明． 第２週 Windows 基本操作 Windows の操作方法．ファイルの管理方法． 第３週 電子メール（１） 電子メールの仕組み．メールソフトの使い方． 第４週 ワープロ（１） MS-Word の使い方．日本語入力について． 第５週 ワープロ（２） MS-Word の使い方．表の作成．罫線の設定． 第６週 ネットワーク インターネット・LAN のしくみ．問題点． 第７週 電子メール（２） 電子メールの仕組み．CC，BCC，転送，添付ファイルについて．マナーと注意点． 第８週 ワープロ（３） MS-Word の使い方．数式，図表の挿入． 第９週 ワープロ（４） MS-Word の使い方．電子文書についての注意点とまとめ． 第 10 週 中間まとめ Windows の様々な機能について，説明とこれまでのまとめ． 第 11 週 パワーポイント（１） PowerPoint の基本的な使い方．プレゼンテーションの注意点． 第 12 週 パワーポイント（２） PowerPoint の使い方．背景の設定．図表の挿入，編集． 第 13 週 パワーポイント（３） PowerPoint2003 の使い方．スライドショー，アニメーションの設定． 第 14 週 総合試験 期末テスト． （備考） － 93 － コンピュータ リテラシーII（Computer Literacy II） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 テキスト 陳 国躍、邱 建輝、陳 介余、猿田和樹、小峰正史、佐藤俊之 全学科 １年後期（２セメスター） ２単位 教養基礎教育科目、 情報科学 実 習 ・ 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(40%) C(40%) F(20%) JABEE 基準 (c) (e) (f) コンピュータリテラシーI で学んだ基礎を踏まえ、より実用的なコンピ ュータの利用を目指して、表計算ソフトや図形処理ソフトなどの応用ソ フトを用いてデータの処理や図形加工法を学ぶ。 実習により、「情報の加工」、「情報の表現」、「情報の交換」など の情報処理能力を涵養する。 また，近年深刻な問題となっている知的財産や個人情報などの問題も踏 まえ、現代の情報化社会においてのソフトウェア全般に対する保護意識 と、情報倫理について学ぶ。 （参考書） 教員が作成したテキストを第 1 回の講義時に配布する 履修上の注意 目標達成度の評価方法・基 準 期末試験、課題レポート、出席状況 等から総合的に評価する。 点数配分は、期末試験が 40％、課題レポートが 40％、出席が 20％とす る。 － 94 － 授業計画の内容 第１週 Excel(１) MS-Excel の基本的な使い方．セルの書式，相対参照と絶対参照． 第２週 Excel(２) MS-Excel 使い方．グラフの作成．近似曲線． 第３週 Excel(３) MS-Excel 使い方．ソート，フィルタ，ピボットテーブル． 第４週 Excel(４) MS-Excel 使い方．統計解析．分析ツール． 第５週 Excel(５) MS-Excel 使い方．VBA マクロ プログラミング 第６週 画像処理(１) デジタル画像の基礎知識１．MS-ペイントの使い方． 第７週 画像処理(２) デジタル画像の基礎知識２．Photoshop Elements の基本的な使い方． 第８週 画像処理(３) Photoshop Elements の使い方．アニメーション GIF の作成． 第９週 Web ページ(１) Web とは．Netscape Composer を用いた Web ページ作成． 第 10 週 Web ページ(２) エディタを用いた Web ページ作成．HTML タグの説明． 第 11 週 Web ページ(３) Frame 分割．スタイルシート．動的コンテンツ(CGI)．Web 公開の注意点． 第 12 週 グラフ処理 Sma4 for Win の使い方．グラフ処理の注意点． 第 13 週 ネットワークセキュリティ Web ページ・電子メールを使った詐称．ネットワーク使用の問題点，注意点． 第 14 週 総合試験 期末テスト. （備考） － 95 － システム科学Ⅰ(Systems Science I) 担当教員名 笠井 雅夫 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 電子情報システム学科 １年前期（１セメスター） ２単位 基礎科目、システム科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(10%) B(45%) C(30%) D(15%) JABEE 基準 (a) (b) (c) (d2) 現代社会は、価値観の多様化、情報化、機器や装置等の高度化により、 複雑化の一途をたどっている。この様な状況で重要になるものの１つに システム思考がある。しかし、システムという言葉は一般に分かり難い 用語の１つである。従って、ここでは、システムの実例を通じてシステ ムの意味を理解すると共に、システムの分析、設計、運用等に係わる基 礎手法について理解できるようにする。 学習・教育目標 テキスト（参考書） 履修上の注意 1) システムの概念を理解する。 2) システム科学の発展とその背景およびシステム思考について 理解する。 3) システム開発手順について理解する。 4) 下記に示すシステム分析手法を理解する。 5) 技術者倫理の概念について理解する。 テキスト：石川博章 『システム工学』 共立出版 参考書：大村 平 『システムのはなし』日科技連 渡辺 茂他 『システム工学とはなにか』 ＮＨＫブックス ①復習および演習問題を解く事等により、分からない事を貯めないよう にすること。 ②出題されたレポート／演習については、解く努力をすること。 この際、友人とのディスカッション、教員への質問は、何ら問題ない が、丸写しはしないこと。 ③再試は実施されないことに注意すること。 評価の対象としない欠席（割合）条件：無条件 目標達成度の評価方法・基準 講義中の演習、課題レポート、期末試験によって達成度を評価する。 成績については、期末試験の成績(100 点満点)により評価する。 － 96 － 授業計画の内容 第１週 システム科学の概要 システムの概要、システム科学の発展とその背景、システム化の例について説明する。(課題レポート１) 第２週 システムアプローチ システムアプローチ、システム科学における各種手法、システム構築の手順について説明する。 第３週 システムの未来予測 未来予測の目的、探索的予測法、直感的予測法について説明する。 第４週 システムの選択と意思決定 意思決定の目的、費用－効果分析、マトリックス技法、効用について説明する。(課題レポート２) 第５週 システムの最適化手法(その１) 数理計画法の概要、線形計画法について説明する。(課題レポート３) 第６週 システムの最適化手法(その２) 動的計画法、ゲームの理論について説明する。(課題レポート４) 第７週 スケジューリング(その１) 概要、PERT、クリティカルパスの求め方、ガントチャートについて説明する。(課題レポート５) 第８週 スケジューリング(その２) ガントチャートによる工程管理、作業の平準化、CPM について説明する。 第９週 信頼性解析(その１) 信頼性の概念、信頼性解析の基礎数理、保全と稼働率について説明する。 第 10 週 信頼性解析(その２) 信頼性／安全性設計の考え方および手法について説明する。(課題レポート６) 第 11 週 システムのモデリング(その１) シミュレーションの目的、概要、モデリング対象の現象とモデリングについて説明する。 第 12 週 システムのモデリング(その２) 現象とモデル化、シミュレーションの例について説明する。 第 13 週 技術者倫理(その１) 技術者倫理の概念、倫理規定の例、技術者教育の国際化について説明する。 第 14 週 技術者倫理(その２) 事故事例と技術者倫理(含ビデオ鑑賞)について説明し、技術者倫理事例を紹介する。 第 15 週 期末試験 筆記用具(含定規)のみ持参する。 （備考） － 97 － システム科学ⅡB（Systems Science ⅡＢ） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 阿部 紘士 電子情報システム学科 1 年後期（2 セメスター） 基礎科目，自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(40%) B(20%) C(20%) D(20%) 学習・教育目標 テキスト（参考書） 履修上の注意 ２単位 JABEE 基準 (b) (f) (h) システムは，「多くの要素の集合体で，各要素が有機的に結合して，全体と して目的を達成しようとするもの」と定義されるように，その中には工学シス テム，社会システムなど幅広い対象が含まれる．システム科学はシステムの目 的を最も効果的に達成する方法を与えるもので，科学技術分野の技術者にとっ て基礎素養として欠くことの出来ない学問分野である．本科目では，システム 科学の基本となる次の各種システム技法を中心に，その基本的な考え方および その応用に関し，次の事項を習得する． 1. 科学技術の倫理 1)20 世紀科学技術の負の遺産を踏まえたこれからの科学技術の倫理． 2)電子・情報分野の技術的進展と直面する倫理的課題． 3)企業倫理とその具体的な遵守事項． 2．システム工学概論 1)システムの概念とシステム思考の意味を確実に説明できる． 2)分野毎のシステム具体例を通じて、分類された各種のシステム． 3．各種のシステム技法 1)システムの開発手順とその各段階で使われるシステム技法． 2)予測技法，構造化技法，評価技法，スケジュール管理技法などのシステム 計画技法を理解し，それぞれの具体的技法を 2～3 挙げて，その概要を説明で きる． 3)統計的解析技法を理解し，その中の具体的技法を 2～3 挙げて，その概要を 説明できる． 4)モデリングとシミュレーション技法を理解し，その中の具体的技法を 2～3 挙げて，その概要を説明できる． 5)最適化技法を理解し，その中の具体的技法を 2～3 挙げて，その概要を説明 できる． 6)システムの信頼性技法を理解し，その中の具体的技法を 2～3 挙げて，その 概要を説明できる． テキスト：プリントを配布する． 参考書 ：中村 嘉平，浜岡 尊，他「新版システム工学通論」朝倉書店 「システム科学Ⅰ」を受講していること． 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評価方法・基 準 5～6 回の課題レポート，期末試験および学習態度によって達成度を評価 する．総合的評価は，課題レポートが 40％，期末試験が 50％，授業態 度が 10％とする． － 98 － 授業計画の内容 第１週 講義の進め方，「科学技術の倫理」 技術者・科学者としての倫理のあり方、企業を取り巻く倫理課題などを説明する。（課題レポート１） 第２週 システムの概念とシステム工学の応用事例 システム工学の応用事例を各種の分類を加えて説明し，システムの概念の理解を深める． 第３週 システム工学技法概論 システム科学／工学の各種技法がどの場面・段階に適用されるか全体像を説明する．（課題レポート 2） 第４週 システム計画技法 (1) 主な予測技法と構造化技法について説明する． 第５週 システム計画技法 (2) 主な評価技法と管理技法について説明する． 第６週 システム計画技法 (3) 主なスケジュール管理技法について説明する．（課題レポート 3） 第７週 解析技法 (1) 確率・統計的解析技法のデータ処理，確率分布および多変量解析などについて説明する． 第８週 解析技法 (2) 回帰分析，分散分析およびシステム分析技法の費用対効果分析などを説明する．（課題レポート 4） 第９週 モデリングとシミュレーション(1) モデリング技法の概要とシミュレーション技法の目的・分類・手順などについて説明する． 第 10 週 モデリングとシミュレーション(2) 主なシミュレーション技法とその応用例および作成言語について説明する．（課題レポート 5） 第 11 週 最適化技法 (1) 最適化技法の概要，OR 技法，線形計画法とその適用例について説明する． 第 12 週 最適化技法 (2) 非線形計画法，動的計画法とその適用例について説明する．（課題レポート 6） 第 13 週 システムの信頼性 (1) 信頼性技法の概要と基本技術および信頼性設計，保全性設計について説明する． 第 14 週 システムの信頼性 (2) 品質管理，故障解析技法，システムにおける人間と安全性，安全性制御について説明する． 第 15 週 期末試験 テキスト，参考書，配布物，電卓と筆記用具を持参． （備考） － 99 － 線形代数学（Linear Algebra） 担当教員名 対象学科、開講期・単位数 科目分類 授業の形態 草苅 良至 電子情報システム学科 １年前期（１セメスター） システム科学技術基礎科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(100%) 学習・教育目標 ２単位 JABEE 基準 (c) 行列、ベクトルなどの概念や線形性の概念は、今日数学のあらゆる分野で重要な役割を 果たしており，数学に基づく諸科学においても欠くことのできないものになっている。 線形代数学ではこれらの基礎的な概念や基本的な技能を習得し、行列および行列式の計 算ができるようにするとともに、連立方程式の特徴を調べるためにそれらを利用するこ とができるようする。さらに、ベクトル空間を理解できるようにする。 以下を線形代数学の到達目標とする。 １．行列と行列式について （１）行列の意味が理解できる。 （２）行列の和・積・スカラー倍を求めることができる。 （３）行列式の意味を理解できる。 （４）5 次までの数値行列式の計算ができる。 （５）正則行列の意味が理解でき、逆行列を求めることができる。 ２．連立方程式について （１）連立方程式の解の意味が理解できる。 （２）行列によって連立方程式を表すことができる。 （３）掃き出し法によって連立方程式を解くことができる。 （４）クラメールの公式によって連立方程式を解くことができる。 ３．線形空間 （１）ベクトル・１次結合・ベクトル集合により張られる空間・一次独立・一次従属の意味が理解 できる。 （２）線形空間・線形部分空間・線形空間の次元・線形空間の基底の意味が理解できる。 （３）一次独立系の判別ができる。 （４）線形空間の次元を求めることができる。 （５）ベクトルとベクトルの位置関係が理解できる。 ４．固有値と固有ベクトル （１）固有値・固有ベクトル・固有空間の意味が理解できる。 （２）固有値を求めることができる。 （３）固有ベクトルを求めることができる。 （４）行列を対角化することができる。 テキスト（参考書） 履修上の注意 テキスト：石村園子「やさしく学べる線形代数」共立出版 参考書：寺田文行、木 村宣昭「演習と応用 線形代数」サイエンス社 小寺平治「テキスト線形代数」共 立出版 Ｇ．ストラング「線形代数とその応用」産業図書 講義は，基本的な概念及びその性質を中心に展開していくが、それらを理解したり、 その理解を深化させたりするためには演習を繰り返すことが非常に重要である。復習の ためには、見通しのよい参考書あるいは、演習書等によって習熟することを期待してい る。 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評価方法 ・基準 講義中の演習、4 回の課題レポート、期末試験によって達成度を評価する。総合的評 価は、期末試験が 70％、課題レポートが 16％、演習が 14％とする。 － 100 － 授業計画の内容 第１週 緒言 線形代数を学ぶ目的、意義、内容、他の講義との関連、教科書、成績について説明する。高校数学の復習を かねて、２次の行列の諸演算について説明する。 第２週 行列の基本的演算 集合、写像等の数学的基礎を一通り説明する。行列の定義、表記法を説明し、行列の加算、スカラー培、 行列の積を説明する。 第３週 正方行列 正方行列および関連した事項について説明する。 第４週 正則行列と逆行列 正則行列について説明する。逆行列の性質について説明する。（課題レポート１） 第５週 行列の基本変形 行列の基本変形について説明する。 第６週 基本変形の応用 基本変形の応用として掃き出し法について説明する。逆行列の求め方もここで説明する。 第７週 行列の階数 行列の階数について説明する。掃き出し法を用いた階数の求め方についても説明する。 第８週 連立一次方程式 行列と連立一次方程式の関係について説明する。連立方程式と解の一意性について説明する。（課題レポー ト２） 第９週 低次の行列式 ３次までの行列式について解説する。また、ベクトルの外積についても説明する。 第 10 週 高次の行列式 一般の行列式の定義、性質について説明する。（課題レポート３） 第 11 週 線形空間 一次独立、一次従属、基底、次元などの線形空間における基本概念を説明する。 第 12 週 線形写像 線形写像と行列の関係、像空間、核空間などを説明する。（課題レポート４） 第 13 週 固有値 固有値、固有ベクトル、固有空間の定義、および求め方を説明する。 第 14 週 固有値の応用 固有値の応用として、行列の対角化と、行列のべき乗について説明する。 第 15 週 期末試験 筆記用具のみ持参する。 （備考） － 101 － 解析学 I （Calculus I） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 髙山 正和 電子情報システム学科 1 年前期（1 セメスター） ２単位 システム科学技術基礎科目 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(70%) C(30%) JABEE 基準 (c) (d1) (d2) (d3) 物理現象を数学モデルとして取り扱うとき，多くの場合，それらは微分 や積分を用いた式として表される。そのため，微積分に関する知識は理工 系の基礎知識として非常に重要である。解析学 I においては，一変数関数 の微分，積分に関する基礎的な概念や技能の習得を行い，それらを用いた 応用についても理解，利用ができるようにする。具体的には， 学習・教育目標 (1)基本的な関数の導関数を求めることができる。 (2)関数の極限を調べることができる。 (3)微分を用いて関数の特徴を調べることができる。 (4)積分法を用いて有理関数，無理関数，三角関数の積分ができる。 (5)定積分を用いて応用問題を解くことができる。 ことを目標とする。 テキスト （参考書） テキスト：小寺平治著 『テキスト微分積分』 参考書：寺田文行／坂田泩共著 『演習と応用 石村園子著 『やさしく学べる微分積分』 微分積分』 履修上の注意 評価の対象としない欠席（割合）条件： 目標達成度の評価方法 ・基準 評価方法： (1)関数の導関数を正しく求める。 (2)関数の極限を正しく求める。 (3)関数の増減，凹凸，極値を求め，その関数の概形を正しく図示する。 (4)関数の積分を正しく求める。 (5)平面図形の長さや面積を積分を用いて正しく求める。 (6)簡単な微分方程式の解を正しく求める。 評価基準： 課題レポート，期末試験によって達成度を評価する。総合的評価は，期 末試験が 80％，課題レポートが 20％とする。 － 102 － 授業計画の内容 第１週 関数の基礎概念 関数の連続性，極限，逆関数，数列の極限について講義する。 第２週 微分係数と導関数 関数の微分可能性と，導関数の導出について講義する。 第３週 指数関数，三角関数 指数関数，対数関数，三角関数，逆三角関数，双曲線関数についてその定義と導関数について講義する。 第４週 平均値の定理 平均値の定理とロピタルの定理について講義する。 第５週 テイラーの定理 テイラーの定理，テイラー展開，マクローリン展開について講義する。 第６週 関数の増減・凹凸 第二次導関数までを用いた関数の増減，凹凸の判定と関数のグラフについて講義する。 第７週 方程式・不等式への応用 微分の応用としての方程式，不等式について講義する。 第８週 積分法 基本的な積分法について講義する。 第９週 有理関数の積分 部分分数展開を用いた有理関数の積分について講義する。 第 10 週 三角関数の積分 置換積分法を用いた三角関数の積分について講義する。 第 11 週 無理関数の積分 置換積分法を用いた無理関数の積分について講義する。 第 12 週 広義積分 広義積分の定義とその収束・発散について講義する。 第 13 週 定積分の応用 曲線の長さや，平面図形の面積を積分を用いて求める方法について講義する。 第 14 週 微分方程式 1 階および，定数係数 2 階常微分方程式の一般解の求め方について講義する。 第 15 週 期末試験 筆記用具のみ持参する。 （備考） 講義外に演習授業の時間を用意している。単位認定とは無関係であるが，講義内容の理解 を深めることや講義中に理解できなかった点，自己学習の上で生じた問題点などを解決することなど に利用して欲しい。 － 103 － 解析学 II （Calculus II） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 髙山 正和 電子情報システム学科 1 年後期（2 セメスター） ２単位 システム科学技術基礎科目 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(70%) C(30%) JABEE 基準 (c) (d1)(d2)(d3) 解析学 I に続いて多変数関数の微分法と積分法を扱う。これらに関する基 礎的な概念や技能の習得を行い，初等的な関数に対する応用についても理 解，利用ができるようにする。具体的には， 学習・教育目標 (1)基本的な関数の偏導関数を求めることができる。 (2)高次偏導関数を求めることができる。 (3)偏微分を用いて関数の極値を調べることができる。 (4)重積分を行うことができる。 (5)重積分を用いて立体図形の表面積や体積を求めることができる。 ことを目標とする。 テキスト：小寺平治著 テキスト 『テキスト微分積分』 （参考書） 参考書：寺田文行／坂田泩共著 『演習と応用 微分積分』 石村園子著 『やさしく学べる微分積分』 履修上の注意 評価の対象としない欠席（割合）条件： 目標達成度の評価方法 ・基準 評価方法： (1)関数の偏導関数を正しく求める。 (2)高次偏導関数を正しく求める。 (3)関数の極値を正しく判定する。 (4)ラグランジュの未定乗数法を使い極値を正しく求める。 (5)積分の順序変更や変数変換を用いて重積分を正しく行う。 (6)立体図形の体積や曲面積を正しく求める。 評価基準： 課題レポート、期末試験によって達成度を評価する。総合的評価は、期 末試験が 80％、課題レポートが 20％とする。 － 104 － 授業計画の内容 第１週 多変数関数 多変数関数の定義と連続性，偏導関数の定義について講義する。 第２週 微分係数 全微分とヤコビ行列について講義する。 第３週 合成関数の微分法 合成関数の微分と偏微分について講義する。 第４週 高次微分係数 高次微分係数とテイラーの定理について講義する。 第５週 極値問題 第 2 次偏導関数を用いた極値の判定について講義する。 第６週 陰関数定理 陰関数の定義とその極値について講義する。 第７週 条件付極値 ラグランジュの未定乗数法とそれを用いた極値の求め方について講義する。 第８週 重積分 重積分の定義と積分の順序変更について講義する。 第９週 変数変換 座標系と重積分における置換積分について講義する。 第 10 週 広義重積分 広義重積分の定義と収束・発散について講義する。 第 11 週 体積・曲面積 立体図形の体積・曲面積の積分による求め方について講義する。 第 12 週 ベクトル解析の基礎 電磁気学で重要なスカラー場の勾配，ベクトル場の発散・回転について講義する。 第 13 週 線積分とグリーンの定理 電磁気学で重要な保存場と線積分，グリーンの定理について講義する。 第 14 週 演習 これまでの講義内容に関して演習を行う。 第 15 週 期末試験 筆記用具のみ持参する。 （備考） 講義外に演習授業の時間を用意している。単位認定とは無関係であるが，講義内容の理解 を深めることや講義中に理解できなかった点，自己学習の上で生じた問題点などを解決することなど に利用して欲しい。 － 105 － 工業数学(Engineering Mathematics) 担当教員名 対象学科、開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 テキスト 履修上の注意 目標達成度の評価方法・基準 笠井 雅夫 電子情報システム学科 ２年前期（３セメスター） ２単位 基礎科目、数学 講 義 電子情報システム学科教育目標 JABEE 基準 (a) (e) (f) A(50%) E(30%) F(20%) 工学系に現れる現象の解明には、更に進んだ解析学の知識が必要になる。ここ では、流体力学や電磁気学、制御理論、信号処理等の勉学の基礎をなす複素解析 とフーリエ解析／ラプラス変換について、応用面に触れながら基礎知識と基本的 な解析力を修得する事を目的とする。 1) 複素解析に関する下記の基本事項を理解し応用できる。 1-1) 複素数の概念を理解し、複素数の極形式、オイラーの公式を 使うことができる。 1-2) 正則関数の概念を理解し、コーシー・リーマンの方程式を用 いた解析ができる。 1-3) 等角写像とその応用について理解する。 1-3) 多項式、指数関数、三角関数、双曲線関数等の正則関数及び 基礎的関数の逆関数について理解する。 2) フーリエ級数に関し、下記の事項を理解し応用できる。 2-1) 周期関数の概念、フーリエ級数、複素フーリエ級数の公式を 理解する。 2-2) 関数の直交性について理解する。 2-3) フーリエ級数を求めることができる。 2-4) フーリエ級数の応用について理解する。 3) フーリエ積分、フーリエ変換に関し、下記の事項について理解し 応用できる。 3-1) フーリエ級数とフーリエ積分の関係について理解する。 3-2) フーリエ積分の公式を理解し、フーリエ積分を求めることが できる。 3-3) フーリエ積分とフーリエ変換、フーリエ逆変換の関係につい て理解する。 3-4) フーリエ変換、フーリエ逆変換の公式、フーリエ変換の基本 的性質について理解し、フーリエ変換を行うことができる。 4) ラプラス変換に関し、下記の事項について理解し応用できる。 4-1) フーリエ変換とラプラス変換の関係について理解する。 4-2) ラプラス変換の公式を用いてラプラス変換できる。 4-3) ラプラス変換の基本的性質について理解する。 4-4) ラプラス変換、逆変換を用いて、簡単な線形常微分方程式、 合成型積分方程式を解くことができる。 テキスト：坂和正敏著 『応用解析学の基礎』 森北出版株式会社 ①高校での複素数／複素平面、三角関数、指数関数、対数関数、及びこ れらの微分積分、部分積分等について、しっかり理解しておくこと。 ②予習、復習を行い、テキストの演習問題を解いて理解を深めること。 ③出題されたレポート／演習については、解く努力をすること。この 際、友人とのディスカッション、教員への質問は、何ら問題がないが、 丸写しはしないこと。 評価の対象としない欠席（割合）条件：無条件 講義中の演習、課題レポート、期末試験によって達成度を評価する。 － 106 － 成績については、期末試験の成績(100 点満点)により評価する。 授業計画の内容 第１週 工業数学概要 工業数学の講義内容紹介、本講義の応用例紹介、高校での複素数の復習を行う。 第２週 複素解析(その１) 正則点、特異点、正則関数、コーシーリーマンの方程式、等角写像について説明する。(課題レポート１) 第３週 複素解析(その２) オイラーの公式、指数関数、三角関数、双曲線関数について説明する。(課題レポート２) 第４週 複素解析(その３) べき根、対数関数、逆三角関数について説明する。 第５週 フーリエ解析(その１) 周期関数の定義、三角関数の直交性、フーリエ級数の公式について説明する。(課題レポート３) 第６週 フーリエ解析(その２) 偶関数／奇関数のフーリエ級数、フーリエ余弦級数、正弦級数について説明する。 第７週 フーリエ解析(その３) 一般の周期関数、複素フーリエ級数、半区間展開、三角多項式近似について説明する。(課題レポート４) 第８週 フーリエ解析(その４) フーリエ級数の収束性、項別積分と項別微分について説明する。 第９週 フーリエ解析(その５) フーリエ積分、フーリエ変換の定義について説明する。(課題レポート５) 第 10 週 フーリエ解析(その６) フーリエ変換の性質、応用について説明する。 第 11 週 ラプラス変換(その１) ラプラス変換の定義、フーリエ変換との関係について説明する。 第 12 週 ラプラス変換(その２) ラプラス逆変換、ラプラス変換の性質について説明する。 第 13 週 ラプラス変換(その３) ラプラス変換の応用(微分方程式)について説明する。(課題レポート６) 第 14 週 ラプラス変換(その４) ラプラス変換の応用(積分方程式)について説明する。 第 15 週 期末試験 筆記用具(含定規)のみ持参する。 （備考） － 107 － 確率統計学（Prbability and Statistics） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 徐 粒 電子情報システム学科 １年前期（１セメスター） ２単位 基礎科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(70%) C(15%) E(15%) JABEE 基準 (c) (d1) (d2) (d4) 確率・統計学は、理工学の各分野において必要とされている基礎知識であり、 実社会において諸問題を解決するために行われるデータ処理技術などの基礎 となっている学問である。本講義では、確率・統計学の基礎理論とその現実問 題への応用法を説き、問題解決のための評価方法を習得させることを目的とす る。 学習・教育目標 テキスト (1) 無作為実験、結果、事象、標本空間、余事象、空事象、及び集合の論理関 係と演算などを理解し、応用問題を解くことができる。 (2) 確率、条件つき確率、独立な事象、復元抽出、非復元抽出などの概念、及 び確率に関する公理、及び加法法則、乗法法則、余事象法則を理解し、応用問 題に適用できる。 (3) 順列と組み合わせに関する基本概念、計算方法を理解し、応用問題に適用 できる。 (4) 確率変数、(離散、連続）確率分布の概念を理解し，分布の平均と分散の 計算ができ、応用問題に適用できる。 (5) ２項分布を理解し、応用問題を解くことができる。ポアソン分布、超幾何 分布を知っている。 (6) 無作為標本抽出、乱数、母数推定、信頼空間などに関する基本概念を知っ ている。 （参考書） テキスト： E. クライツィグ著、田栗正章訳 「確率と統計」培風館 履修上の注意 目標達成度の評価方法・基 準 評価の対象となるための出席条件（割合）： 原則 2/3 以上 講義中の演習、講義後の宿題レポート(計 11 回）、期末試験によって達 成度を評価する。総合的評価は、期末試験が 70％、演習・宿題レポート が 30％とする。遅刻・欠席： 減点。 － 108 － 授業計画の内容 第１週 ガイダンスと入門 確率統計学を学ぶ目的、意義、講義内容、関連する講義との関係、教科書、成績評価について説明。また、 確率、統計とは何か、その関連と区別などについて説明。(宿題１） 第２週 2. 標本の表やグラフによる表現、標本の平均と分散 標本、標本値、度数、相対度数、累積度数、累積相対度数、各種のグラフ表現法、標本の平均と分散など について説明。（宿題２） 第３週 無作為実験、結果、事象と集合の論理演算 無作為実験、結果、標本空間、事象、余事象、空事象、部分事象、和事象、積事象、排反事象などの概念 と集合の論理関係と演算について説明。（宿題３） 第４週 確率とその性質・計算（１） 確率の定義、相対度数と確率の関係、確率の公理、加法法則、余事象法則、確率の計算について説明。(宿 題４） 第５週 確率とその性質・計算（２） 条件つき確率、乗法法則、独立事象、標本の復元抽出と非復元抽出、条件確率の計算と応用について説明。 (宿題５） 第６週 順列とその計算 順列の定義、様々な状況における順列の計算式の導出と応用について説明。（宿題６） 第７週 組み合わせとその計算 組み合わせの定義、様々な状況における組み合わせの計算式の導出と応用について説明。(宿題７） 第８週 確率関数 確率変数の定義と性質、離散確率変数と離散分布、確率関数、確率分布、分布関数、連続確率変数と連続 分布などについて説明。(宿題８） 第９週 分布の平均と分散 分布の平均、分散、標準偏差の定義、その意味と性質、一様分布、変数の標準化、期待値、積率などにつ いて説明。(宿題９） 第 10 週 2 項分布とその応用 2 項分布の定義と計算式の導出、その平均と分散のの計算、2 項分布の応用などについて説明。（宿題 10） 第 11 週 ポアソン分布と超幾何分布 ポアソン分布について紹介、復元抽出と非復元抽出と超幾何分布およびその応用について説明。(宿題 11） 第 12 週 正規分布 正規分布とその性質などについて紹介。 第 13 週 信頼空間と仮説の検定 無作為標本抽出、乱数、母数推定、信頼空間、仮説の検定などの基本概念について紹介。 第 14 週 総復習 全体の内容に対し、重点を押さえて復習、関連例題をまとめて解説。 第 15 週 期末試験 電卓と筆記用具のみ持参。 － 109 － （備考） 環境科学（Environmental Science） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 テキスト （参考書） 相馬隆男、松本真一 電子情報システム学科 １年後期（２セメスター） ２単位 基礎科目、環境科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 C(30%) D(70%) JABEE 基準 (a) (b) 環境問題や資源問題は人間の社会活動を含めた全体的なシステムとして理解し、 モノ作りの体系の中に取り込んで考えること。21 世紀のモノ作りにおいては、こ のようなとらえ方が必要である。 その基礎として、今日の広範な環境問題の中から特に、建築・都市・地球環境 問題の構成と今後望まれる『資源循環型』社会システムの考え方について理解し、 新しいモノ作りの視点を養う。 参考書：①武内和彦、林 良嗣編、『地球環境と巨大都市（地球環境学８）』、 岩波書店 ②ドネラ・Ｈ・メドウス他、茅陽一（監訳）、『限界を超えて』、ダ イヤモンド社 ③資源環境技術総合研究所編、『地球環境・エネルギー最前線』、 森北出版 ④資源環境技術総合研究所編、『身近な環境問題最前線』、森北出版 ⑤資源環境技術総合研究所編、『エコテクノロジー最前線』、森北出版 履修上の注意 目標達成度の評価 方法・基準 評価の対象としない欠席（割合）条件：2/3 未満 課題（ホームワーク）「環境家計簿」の成果(25%)、最終回のレポート課題の成果 (25%)と出席状況(50%)で総合評価する。 － 110 － 授業計画の内容 Ⅰ 第１週～第７週 建築・都市と環境－持続可能な社会を目指して（松本） 今日の建築環境問題や都市環境汚染は、人間と自然環境の不調和がもたらす最大の問題のひとつであり、地球環境問題の縮図 である。家庭生活や都市生活をとりまく環境問題の現状について概説した上で、地球環境問題と日常生活が深く関わっているこ と、その解決のために我々のできることを論じる。また、環境家計簿（ホームワーク）を通じ，環境問題の身近さを体験する。 第１週 家庭生活と環境（１）ライフスタイルと環境負荷 ライフスタイルと環境負荷の関係について説明し、自らのライフスタイルを環境負荷の観点から自己評価させる（エコロジーテ スト）。 第２週 家庭生活と環境（２）建築と環境負荷、環境と健康 建築（居住環境）と環境負荷、環境と健康について説明し、居住環境に求める快適性の追及が環境負荷となり得ることや快適性 の追求が健康性の追求とは一致しないことを理解させ、将来にわたって、人類が自然環境とどのように折り合っていくべきかを 考えさせる。 第３週 家庭生活と環境（３）近未来の建築デザイン 前週の回答として取り組まれている「環境共生建築」の概念と実例を説明する。 第４週 都市生活と環境（１）ヒートアイランドなどの都市環境問題 都市に固有の環境問題、特にヒートアイランド問題について、原因と現象を説明する。 第５週 都市生活と環境（２）問題解決のための技術的方策、環境共生都市 都市環境問題を解決する方策としての「クリマアトラス」を利用した政策、都市緑化、環境共生都市など、最近の方策を説明し、 システム思考がなければこのような大きな問題の解決策が見出し難いことを理解させる。 第６週 地球環境問題（１）問題の所在と建築・都市との関係 地球環境問題を総論として説明する。また、代表的な問題を各論として説明し、我々の生活との関係（建築・都市との関係）の 深さ（他人事ではないこと）を理解させる。また、「持続可能」という概念を説明する。 第７週 地球環境問題（２）価値の転換、問題の解決に向けて ライフサイクル CO2、エコフットプリントなどの環境の価値を評価する新しい概念（価値の転換）の重要性を説明し、このよう な見方もシステム思考のひとつであることを理解させる。また、京都議定書締結前後の世界情勢について説明し、技術者として の使命感を定着させる。技術者として持つべき環境倫理 10 ヶ条を提案し，一連の講義を締めくくる。 Ⅱ 第８週～第 14 週 リサイクル型社会システムの構築に向けて（坂本） 資源が有限であることや、地球の自然浄化作用の限界をいかに克服するか大きな問題となっている。資源問題や環境問題の現 状に対するマクロ的な理解を深め、今後必要とされるリサイクル型社会システムの構築の基本的な考え方や具体的な循環システ ム技術について概説する。 第８週 地球を取り巻く環境の変遷 地球環境や資源の経時的変化を説明し、環境問題や資源問題の現状をマクロに理解させる。 第９週 モノ作りと環境問題 工業生産活動などが地球環境や資源に及ぼす影響について説明する。 第 10 週 社会経済発展の制約 工業生産活動を含む社会経済が環境に及ぼす影響を考えたとき無限の発展はあり得ないことを説明し、自然環境や資源の保全 が社会経済発展の制約条件であることを理解させる。 第 11 週 環境対策の国際的な動き 自然環境や資源の保全に関する国際的な動き（国際条約や各国の政策など）について説明する。 第 12 週 21 世紀のモノ作り（エコテクノロジー） 前週までの講義内容を踏まえ、これからのモノ作りには環境に対する視点を重視した技術（エコテクノロジー）が必要である ことを説明する。 第 13 週 リサイクル型社会システムの展望 エコテクノロジーの華である「リサイクル型社会システム」の概念と現状を紹介し、将来を展望する。 第 14 週 レポート課題 － 111 － 第１週～第 13 週までの講義で取り上げた話題の中で特に興味を持ったものについて発展的に学習させ、その成果をレポート にまとめさせる。 （備考） 建築環境システム学概論 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 山田寛次、安原盛彦、小林 電子情報システム学科 淳 ２年前期（３セメスター） ２単位 専門科目、システム科学技術基礎科目 講 義 電子情報システム学科教育目標 B(40%) D(40%) JABEE 基準 (a) (b) (e) 建築学の中で建築、環境、システムがどのように関わっているかを空間、 材料、構造、歴史などを通じて、概要を捉える事を目標とする。 そのため、生活空間において、建築学がどのような役割を果たし、人間 が環境にどのように対応してきたか、また今後も地球環境と人間社会と の間にどのような建築的システムが可能であるかを、概説する。 講義内容 建築計画、建築材料、建築構造の観点から下記の講義を実施する。 学習・教育目標 (1) 人間が自然環境の中に居住空間を作り、さらには都市までを形成し ていった過程、更に建築空間の歴史的変遷を考える。 (2) 人間が自然環境の中からどのような素材を得て建築を作り上げてい ったかを概説すると共に、資源の有効利用、建築が環境へ与えるライフ サイクル負荷について論じる。 (3) 様々な自然現象に対し、人間がどのような技術によって安全な生活 空間を確保してきたかを概説し、今後の構造技術の可能性について論じ る。 テキスト （参考書） 参考書：安原盛彦共著「建築概論」学芸出版社、３，０００円 プリント：講義によってはプリントを使用する。 履修上の注意 目標達成度の評価方法・基 準 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 期末試験によって達成度を評価する。 － 112 － 授業計画の内容 第１週 表現について 「表現する」とは何か。建築における表現と他分野における表現との違いを講義する。 第２週 建築空間とは何か 実際に当大学・本荘キャンパスを全員で歩き、設計者がどう意図としてこの空間を設計しているかを伝える。 第３週 日本建築の歴史 日本建築をどう見るか、どう見るとその空間を理解できるかを講義する。 第４週 西洋建築の歴史 西洋建築をどう見るか、どう見るとその空間を理解できるかを講義する。 第５週 建物の計画から竣工まで 建物が計画され、出来上がるまでの過程を講義する。 第６週 身近な建築材料－仕上げ材料 キャンパスを例にして、身近にある建築材料の名前とその特徴を知る。 第７週 構造材料(1) 木材 構造材料として基礎的な材料である木質材料の種類とその特徴、建物に使用された例を見る。 第８週 構造材料(2) コンクリート 構造材料として必須な材料であるコンクリートの構成とその特徴、建物に使用された例を見る。 第９週 構造材料(3) 鋼材 構造材料として必須な材料である鋼材の種類とその特徴、建物に使用された例を見る。 第 10 週 環境負荷と建築 地球環境問題と建築との関わり、環境負荷を小さくするために建築でできることを考える。 第 11 週 建築構造物の歴史 各種の構造形式が生まれ、進化しながら現在の建築方式に至った経緯を概説する。 第 12 週 各種構造形式の特徴 用いられる材料との関連を含め、アーチ、トラス、ラーメンなどの構造形式の長所・短所を概説する。 第 13 週 現代の建築構造法 住宅から高層建築物まで、現在用いられている構造形式の構造原理を概説する。 第 14 週 現代の建築工法 大スパン構造など、特殊建築物の工法例を紹介する。 第 15 週 期末試験 書籍、ノートなどの持ち込みは禁止 － 113 － （備考） 物理学Ⅰ（Physics I） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 本間 道則 電子情報システム学科 １年前期（１セメスター） ２単位 専門科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 JABEE 基準 A(60%)C(20%)F(20%) (c) (d1) (d2) (d4) 物理学Ⅰでは、物理学の土台とも言うべき「力学」と「電磁気学」を 学ぶが、これらの分野に多く出現してくる法則や数式についてその成り 立ちを理解した上で、その応用として演習問題を課し理解を深める。 学習・教育目標 テキスト 本講義では以下の能力の習得を目標とする。 １ スカラー積、ベクトル積、ｄｉｖ、ｇｒａｄ、ｒｏｔなどの力学お よび電磁気学の習得に必要なベクトルの演算方法について理解し、説明 できる能力。 ２ 運動の三法則、力学的エネルギーの保存の法則など力学の基本法則 について理解し、説明できる能力。 ３ 簡単な質点の運動について運動方程式を構成でき、解を求めること ができる能力。 ４ 剛体の釣り合いの条件について理解し、剛体の重心や慣性モーメン トの計算に適用し、算出できる能力。 ５ クーロンの法則、ガウスの法則、ビオサバールの法則、電磁誘導の 法則など、電磁気学における基本法則を理解し、説明できる能力。 （参考書） 小出 昭一郎 『物理学』 裳華房 履修上の注意 目標達成度の評価方法・基 準 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/３以上 総合評価は、レポート３０点、定期試験７０点とし、６０点以上を達 成したものを合格とする。また、講義中の質疑などの発言に対して若干 の加点を与えることがある。 － 114 － 授業計画の内容 第１週 点の運動学 ベクトルの性質と、スカラー積やベクトル積など基本的なベクトル演算について述べるとともに、質点の運動を位置ベクト ルや速度ベクトルを用いて表現する方法について説明する。 第２週 運動の法則 運動の三法則について述べる。また、次元解析の方法についても説明する。 第３週 簡単な運動 空中に投げられた物体の運動や斜面を滑る物体の運動など、簡単な例を通して運動方程式の立て方と解き方について説明す る。 第４週 力学的エネルギー保存の法則 力と運動量の関係、力と仕事の関係について述べる。また、保存力の概念について説明するとともに、力学的エネルギー保 存の法則について解説する。 第５週 振動 単振動や単振り子など、簡単な振動現象の例を通して運動方程式の立て方と解き方について説明する。 第６週 惑星の運動 中心力がはたらく場における質点の運動の性質について説明し、その一例としてケプラーの法則に従う惑星の運動について 解説する。 第７週 質点系の運動 質点系の運動の性質について述べ、全運動エネルギーおよび全角運動量が満たす方程式について解説する。 第８週 剛体の釣り合いと回転運動 剛体の釣り合いの式について述べ、剛体が静止する条件の求め方について説明する。また、剛体の重心および慣性モーメン トの求め方についても説明する。 第９週 ベクトル解析 ｄｉｖ、ｇｒａｄ、ｒｏｔなど電磁気学の理解に必要なベクトル解析について解説する。 第 10 週 静電界 クーロンの法則やガウスの法則など静電界に関する重要な物理法則について説明する。 第 11 週 電界と磁界 ビオサバールの法則、ローレンツ力など電界と磁界の相互作用の理解に必要な基本法則・概念について説明する。 第 12 週 電磁誘導 電磁誘導の法則について述べ、ベクトルの微分の形式として表す方法について説明する。 第 13 週 マクスウェルの方程式 変位電流の考え方について述べるとともに、マクスウェルの方程式について説明する。さらに、マクスウェルの方程式の解 としての電磁波について解説する。 第 14 週 電磁波のエネルギー ポインティングベクトルの考え方を導入し、電磁波のエネルギーの求め方について説明する。 第 15 週 定期試験 － 115 － （備考） 物理学 II（Physics II） 担当教員名 対象学科、開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 テキスト （参考書） 竹内 伸直 電子情報システム学科 １年後期（２セメスター） ２単位 システム科学技術基礎科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 JABEE 基準 A(40%) C(30%) E(30%) (c) (d1) (d2) (d4) (e) 物理学は、時間や空間を含めた自然を構成する物質や自然界の多様な現象を 定量的にとらえ、その仕組みや法則を数学的形式で表現できるようにするもの である。この物理学の基礎として重要と思われる事項について基礎的概念を十 分理解し、その応用が出来るようにする。到達目標は以下である。 １．波動 a.単振動の微分方程式を記述し，微分方程式の一般解を導出できる。 b.初期条件が与えられた単振動の微分方程式が解ける。 c.減衰振動，強制振動の微分方程式を記述し，共鳴の意味を説明できる。 d.弦の振動，棒を伝わる波動の微分方程式を記述し，その意味を説明できる。 e.自由端，固定端での波動の反射条件を理解し，境界条件が与えられた微分方 程式を解ける。 f.波動の波長，波数，位相速度，周波数の関係を説明できる。 ２．光 a.ホイヘンスの原理を理解し，フェルマーの原理で反射と屈折の法則を説明で きる。 b.球面による反射，屈折を説明できる。 c.波の干渉，回折，偏光について説明できる。 ３．熱力学 a.ボイル-シャルルの法則，状態方程式を説明できる。 b.準静的過程について説明でき，断熱変化を説明できる。 c.熱力学の第１法則を説明し，内部エネルギーなどの計算ができる。 d.カルノーサイクル，エントロピー，熱力学第２法則を説明できる。 e.各種の熱力学サイクルにおける状態量などの変化を計算できる。 テキスト：小出昭一郎「物理学」裳華房 履修上の注意 目標達成度の評価方法・基準 評価の対象としない欠席（割合）条件：なし 講義を受ける前に，授業計画で示されたその回の講義のテキスト範囲を必ず 3 回以上 は読んで疑問点を整理しておくこと。講義中に疑問点を解消できるように努めること。 ただし，授業計画どおりに講義が進行しない場合もあるので講義には毎回必ず出席する こと。 いくつかの講義ではその途中に問題の演習を行うので，自分で問題を解く努力をする こと。この際，友人とのディスカッション，教員への質問は，何ら問題ないので積極的 に質問などをすること。 講義終了後には講義で理解できなっかた点の解消に努め，演習などの問題は完全に解 － 116 － けるまで学習すること。 以上のことをきちんと行っていれば定期試験で６０％以上の点数が得られる問題を 出題する。 評価は，100 点満点の６０点以上を合格とする。 再試験は一回のみ行うが，合格点は６０から６９点までの範囲（可）で与える。レポ ートなどの提出で試験の代わりにすることはない。再試験不合格の場合は翌年度以降再 履修となる。 授業計画の内容 第１週 振動１ 単振動とその合成について説明する。 第２週 振動２ リサジュ－図形，フーリエ級数について説明する。 第３週 振動３ 減衰振動について説明する。 第４週 振動４ 強制振動と共鳴について説明する。 第５週 波動１ 連成振動について説明する。 第６週 波動２ 弦の振動，波動方程式を説明する。 第７週 波動３ 棒を伝わる縦波について説明する。 第８週 波動４ 波動の伝搬における境界条件について説明する。 第９週 光１ ホイヘンスの原理について説明する。 第 10 週 光２ フェルマーの原理，幾何光学について説明する。 第 11 週 光３ 光の干渉および回折について説明する。 第 12 週 熱力学１ 熱力学の特徴，気体の状態方程式について説明する。 第 13 週 熱力学２ 熱容量，断熱変化，カルノーサイクルついて説明する。 第 14 週 熱力学３ 熱力学の第 2 法則，エントロピーについて説明する。 第 15 週 定期試験 １４週までの講義内容から４題出題する。教科書，プリントなどの持ち込みは一切許可しない。 （備考） － 117 － 物理学実験（Physics Laboratory） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 竹内 伸直・笹森 崇行 電子情報システム学科 １年後期（２セメスター） システム科学技術基礎科目、必修科目 講 義 電子情報システム学科教育目標 E(100%) 学習・教育目標 ２単位 JABEE 基準 (d) 物理学の知識を使って新しい現象や実験事実を説明したり、装置を設 計したりすることができるためには、主体的で柔軟な思考に基づく問題 を設定する能力や創造的な思考能力が必要である。このためには，物理 的な事項を自らが実験によって確かめ、理解することにより、抽象的な 知識を具体化できることが重要であり、本実験を通じてこれら能力の向 上を図る。 （１）種々の物理現象の原理を理解し、実験によって確認する （２）実験装置・測定器の原理、測定法、データの取り方、解析方法等 を修得する （３）関連する講義で得た知識を実験に応用し問題を解決する能力を養 う （４）実験結果を整理、考察して報告書にまとめる能力を身につける テキスト （参考書） 本学の物理学実験「実験指針」 履修上の注意 目標達成度の評価方法・基 準 単位取得の必要条件 １．全ての実験時間（１４回）に出席する ２．与えられた全ての実験課題（６課題）の報告書を提出する 成績評価の方法 実験計画書・事前課題：１０％ 実験態度 ：３０％ － 118 － 報告書 ：６０％ 授業計画の内容 第１週 ガイダンス 物理学実験の進め方、計画書・報告書の書き方、合格条件などについて説明する。 第２週から第１３週まで ガイダンスで配布する日程表にしたがって、グループ毎に６種類の課題を２週ずつ実験する。 ａ．力学 力学的エネルギー保存の法則の検証、重力加速度の測定 ｂ．材料物性 ヤング率の測定、線膨張率の測定 ｃ．トランジスタ・ラジオ トランジスタ回路 ｄ．オシロスコープ オシロスコープの使い方と交流回路 ｅ．熱学 固体の比熱容量、高熱面に接触する液滴の寿命時間 ｆ．光・波動 光の回折・干渉、音波の共振 ｇ．原子物理 原子構造理論の実証、水素原子スペクトル測定 ｈ．低温・超伝導 極低温（液体窒素）の世界、超伝導の性質 第 14 週 （備考） 最終レポート提出・アンケート・実験予備日 実験指針、実験ノート、グラフ用紙、電卓、筆記用具を持参すること。 － 119 － 化学Ⅰ（Chemistry I） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 テキスト （参考書） 小西 智一 1 年前期（1 セメスター） ２単位 専門科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(40%) B(30%) C(30%) JABEE 基準 (c) (d1) (d2) (d3) (g) エンジニアにとって有用な化学に関する原理・法則を学習する。1. 測定の体 系 （有効数字、統計）2. 原子と分子 （原子量、分子量、モル）3. 物質と エネルギー （物質の状態とエネルギー）4. 化学結合 （共有結合、化学結合、 酸化数、分子の形と極性など）5. 化学反応 （反応のタイプ、酸化還元反応な ど）6. 化学量論 （反応熱、反応物の量の計算など）7. 気体の状態 （理想 気体における法則など）8. 液体・固体の状態 （状態の変化など）9. 溶液の 化学 （モル濃度、規定度など）10. 酸、塩基および塩 （水のイオン積と pH、 滴定など）11. 化学反応速度論と化学平衡 『化学 基本の考え方を中心に』石倉洋子・石倉久之 履修上の注意 達成度の評価方 法・基準 評価の対象としない欠席（割合）条件： なし 試験とレポート（50：50）。到達度評価をする。 － 120 － 訳（東京化学同人） 授業計画の内容 第１週 測定の体系 有効数字、統計を説明する。 第２週 課題レポート 1 原子と分子 原子量、分子量、モルを説明する。 第３週 物質とエネルギー 物質の状態とエネルギー 第４週 課題レポート 3 化学結合 共有結合、化学結合を説明する。 第５週 課題レポート 2 課題レポート 4 化学結合 酸化数、分子の形と極性などを説明する。 第６週 課題レポート 5 化学反応 反応のタイプ、酸化還元反応などを説明する。 第７週 化学量論 反応熱、反応物の量の計算などを説明する。 第８週 課題レポート 9 溶液の化学 モル濃度、規定度などを説明する。 第 11 週 課題レポート 8 溶液の化学 状態の変化などを説明する。 第 10 週 課題レポート 7 気体の状態 理想気体における法則などを説明する。 第９週 課題レポート 6 課題レポート 10 酸、塩基および塩 水のイオン積と pH、滴定などを説明する。 第 12 週 化学反応速度論と化学平衡 熱力学について概説する。 第 13 週 課題レポート 11 課題レポート 12 化学反応速度論と化学平衡 量子力学について概説する。課題レポート 13 第 14 週 化学反応速度論と化学平衡 動力学について概説する。課題レポート 14 － 121 － 第 15 週 期末試験 参考書、電卓、筆記用具、必要ならば PC の持込も許可する。 （備考） 化学 II（Organic Chemistry） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 吉澤結子、岩崎郁子、岡野桂樹 全学科 １年後期（２セメスター） ２単位 専門基礎科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(30%) B(20%) D(50%) 学習・教育目標 JABEE 基準 (a)(b)(c)（g)(h) 有機化学は、生体由来の物質の化学としてその端を発したが、ヴェ－ラ ーが尿素の合成に成功して以来、炭素骨格を持つ物質の化学として著し い発展を遂げ、生命現象の解明の基礎となり、また医薬品・農薬・プラ スチックスなどの高機能素材の開発や合成を理論面で支え実用面で推進 してきている。 まず、有機化学の基礎を理解するために、炭素の化学を概観し、種々の 炭素骨格の特徴と性質やこれに基づく反応を学習する。また、有機化合 物の性質を特徴づける官能基とその反応についても学習する。後半では、 生体物質および機能性ポリマーを紹介し、工学系分野やシステム科学の 中で有機化学を今後どのように展開していくか考える力を養う。 1)有機化合物の化学構造の特徴が理解できる。 2)有機化合物の化学的性質が理解できる。 3)有機化合物の基礎的な化学反応が理解できる。 4)生体高分子化合物の構造と性質および機能が理解できる。 5)合成高分子化合物の構造と性質および機能が理解できる。 テキスト （参考書） 教科書：｢有機化学｣ 履修上の注意 目標達成度の評価方法・基 準 竹中克彦ら共著、朝倉書店、2,800 円 １．９月下旬およびセメスター中の土曜日等の集中講義になるので、開 講時期に関する掲示に注意すること。詳細は初日ガイダンスで説明する。 ２．化学 I を履修していることが望ましい。 １．成績評価のためには、各教員ごとの出席率 50%以上、全体で 70&以上 の出席を必要とする。 ２．成績評価は各単元ごとに行うテスト（口頭発表課題を含む）の点を － 122 － 合計して行う。有機化学の基礎(40%)、生命有機化学(30%)、機能性高分 子化学入 門(30%)。 ３．期末試験、再試験は行わない。 授業計画の内容 第１週 有機化学の基礎（吉澤） （１）ガイダンス、炭素の性質と有機化合物の結合 第２週 有機化学の基礎（吉澤） （２）官能基の種類と性質、命名法 第３週 有機化学の基礎（吉澤） （３）異性体の種類、性質、命名法 第４週 有機化学の基礎（吉澤） （４）反応の種類と形、縮合、重合 第５週 有機化学の基礎（吉澤） （５）有機ハロゲン化合物の反応 第６週 有機化学の基礎（吉澤） （６）ベンゼン環の反応 第７週 有機化学の基礎（吉澤） （７）テスト 第８週 生命有機化学（岩崎） （１）糖質：ブドウ糖、デンプン、シクロデキストリンなど 第９週 生命有機化学（岩崎） （２）タンパク質：アミノ酸、一次～四次構造、小テスト 第 10 週 生命有機化学（岩崎） （３）ＤＮＡ：生命の二重らせん 第 11 週 生命有機化学（岩崎） （４）最近のトピックス、小テスト 第 12 週 機能性高分子化学入門（岡野） （１）機能性高分子と科学の歴史 第 13 週 機能性高分子化学入門（岡野） （２）力学的特性を利用した機能性高分子 第 14 週 小テスト 機能性高分子化学入門（岡野） （３）物理化学的、化学的特性を利用した機能性高分子 － 123 － 第 15 週 機能性高分子化学入門（岡野） （４）生化学的特性を利用した機能性高分子、最近のトピックス、小テスト （備考） 地球科学（Earth Science） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 竹内 伸直 電子情報システム学科 ２年前期（３セメスター） 科目分類 システム科学技術基礎科目、自然科学 授業の形態 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(40%) C(30%) E(30%) 学習・教育目標 テキスト （参考書） 履修上の注意 目標達成度の評価 方法・基準 ２単位 JABEE 基準 (c) (d1) (d4) (e) これからの社会を担うためには、全地球的価値観のもとに社会・経済のあり方を考えることが重要で ある。このためには地球および宇宙の仕組みを科学的に正しく理解する必要がある。到達目標は以下で ある。 １．地球と太陽 a.地球・太陽系・宇宙の観測方法を理解している。 b.人工衛星による観測方法を理解している。 c.地震波の伝搬により地球内部 構造を明らかにする方法を理解している。 d.太陽の放射エネルギーおよび惑星の温度について理解している。 ２．人間活動と地球 a.生命の起源について理解している。 b.地球の大気について理解している。 c.地球の温暖化，酸性雨，エネルギー問題について理解している。 d.オゾン層について理解している。 ３．太陽系と宇宙 a.太陽の構造を知っている。 b.原始太陽系星雲から惑星への進化が説明できる。 c.太陽系を構成する天体について説明できる。 d.星の進化と運命について説明できる。 e.宇宙の構造について説明できる。 ４．変動する地球 a.地震の発生原因，発生地域について説明できる。 b.プレートテクトニクスについて説明できる。 c.火山について説明できる。 テキスト：上山 弘 「地球」 裳華房 評価の対象としない欠席（割合）条件：なし 講義を受ける前に，授業計画で示されたその回の講義のテキスト範囲を必ず 3 回以上は読 んで疑問点を整理しておくこと。講義中に疑問点を解消できるように努めること。ただし， 授業計画どおりに講義が進行しない場合もあるので講義には毎回必ず出席すること。 講義終了後には講義で理解できなっかた点を解消できるまで学習すること。 － 124 － 以上のことをきちんと行っていれば定期試験で６０％以上の点数が得られる問題を出題 する。 再試験は一回のみ行うが，合格点は６０から６９点までの範囲（可）で与える。レポート などの提出で試験の代わりにすることはない。再試験不合格の場合は翌年度以降再履修とな る。 授業計画の内容 第１週 地球と太陽１ 地球科学を学ぶ目的，意義などについて説明する。 第２週 地球と太陽２ 地球科学における観測技術などについて説明する。 第３週 地球と太陽３ 地球の各種パラメータなどについて説明する。 第４週 地球と太陽４ 地球の内部構造などについて説明する。 第５週 地球と太陽５ 太陽の構造や各種パラメータについて説明する。 第６週 地球と太陽６ 地球上の水などについて説明する。 第７週 人間活動と地球１ 人間活動の地球に対する影響などについて説明する。 第８週 人間活動と地球２ 地球の大気環境および大気保全技術などについて説明する。（特別講師を予定） 第９週 太陽系と宇宙１ 太陽の構造などについて説明する。 第 10 週 太陽系と宇宙２ 宇宙の構造などについて説明する。 第 11 週 太陽系と宇宙３ 星の一生のシナリをなどについて説明する。 第 12 週 地球放射線環境 地球上における放射線環境について説明する。（特別講師を予定） 第 13 週 変動する地球１ プレートテクトニクス，地震などについて説明する。 第 14 週 変動する地球２ 火山，地震予知などについて説明する。 第 15 週 定期試験 １４週までの講義内容から出題する。教科書，プリントなどの持ち込みは一切許可しない。 （備考） － 125 － 電磁気学Ｉ（Electromagnetics I） 担当教員名 対象学科 開港期・単位数 科目分類 授業の形態 竹内 伸直、笹森 崇行 電子情報システム学科 ２年前期（３セメスター） 専門科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 JABEE 基準 A(40%) C(30%) E(30%) 学習・教育目標 テキスト 履修上の注意 目標達成度の評価方 法・基準 ２単位 (c) (d1) (d2) (d3) (e) 抽象的でイメージし難い電磁気現象について、数学的手法により，現象をより具体的なもの として把握できるようにする。 到達目標 １． 基礎的事項： a.ベクトルの加減乗法，線積分，面積分，体積積分の計算ができる。 b.スカラ界・ベクトル界の概念を理解し，ガウスの定理・ストークスの定理を使用できる。 c.スカラ界の勾配，ベクトル界の発散・回転を理解しそれぞれの演算ができる。 ２．静電界： a.クーロンの法則，電界・電気力線の概念を理解し計算ができる。 b.電位の意味を理解し電位から電界を計算することができる。 c.ガウスの法則の意味を説明でき幾何学的な対称性のある問題に適用することができる。 ３．導体： a.静電容量の概念を理解し，電圧，電荷との関係式を説明できる。 b.孤立球，平行平板，同心球，同軸円筒の静電容量の計算ができる。 c.電気影像法により，幾何学的な対称性のある問題で，電界および力の計算ができる。 ４．誘電体： a.電気分極および電束密度の概念を理解する。 b.誘電体のガウスの法則が説明でき，幾何学的に対称な形状で，電界および電束密度の計算ができ る。 c.仮想仕事の原理を理解し簡単な形状について静電力の計算ができる。 ５．定常電流： a.オームの法則の微分形を理解し簡単な形状の導体について抵抗の計算ができる。 b.定常電流界と静電界との対応を説明できる。 ６．電流による磁界：a.ローレンツ力を理解し，荷電粒子に働く力の計算ができる。 b.電流の流れている導体間に働く力の計算ができる。 c.ビオ・サバールの法則を理解し，簡単な形状の電流線分による磁界の計算ができる。 d.アンペアの法則を理解し，簡単な形状の磁界の計算ができる。 テキスト：奥澤隆志 「電磁気学」 近代科学社 ベクトル解析については，配布するプリントを使用して講義を行う。それ以降は，テキストにしたがって， 重要な項目にしぼって講義を行う。 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/2 以上 講義を受ける前に，授業計画で示されたその回の講義のテキスト範囲を必ず 3 回以上は読んで疑問点を 整理しておくこと。講義中に疑問点を解消できるように努めること。ただし，授業計画どおりに講義が 進行しない場合もあるので講義には毎回必ず出席すること。 各講義の後半約 20 分は講義した内容に関連する問題の演習にあてるので，自分で問題を解く努力を すること。この際，友人とのディスカッション，教員およびティーチングアシスタントへの質問は，何ら － 126 － 問題がないが，提出する解答は他人の解答を丸写ししないこと。 講義終了後には講義で理解できなっかた点の解消に努め，演習の問題が完全に解けるまで学習すること。 以上のことをきちんと行っていれば中間試験および定期試験で６０％以上の点数が得られる問題を出題す る。 総合評価は，およそ中間試験３０％，定期試験６０％，演習１０％の割合で評価点を与え，100 点満点の ６０点以上を合格とする。 再試験は一回のみ行うが，合格点は６０から６９点までの範囲（可）で与える。レポートなどの提出で 試験の代わりにすることはない。再試験不合格の場合は翌年度以降再履修となる。 授業計画の内容 第１週 ベクトル計算１ ベクトルの加法と減法，位置ベクトル，直線および平面のベクトル方程式，ベクトルの積について説明する。 第２週 ベクトル計算２ ベクトルの除法，微分，平面曲線について説明する。 第３週 ベクトル演算１ スカラー界とベクトル界，これらの方向微係数，スカラー界の勾配，ベクトル界の発散について説明する。 第４週 ベクトル演算２ ベクトル界の回転，ベクトルの積分，ガウスの発散定理，ストークスの定理，球座標と円柱座標。 第５週 静電界１ クーロンの法則と重ね合わせの理，電界と電位について説明する。 第６週 静電界２ 電界とガウスの法則，等電位と電気力線について説明する。 第７週 導体１ 導体，静電容量，導体系と静電界について説明する。 第８週 導体２ 静電エネルギー，ポアソンおよびラプラス方程式，電気影像法について説明する。 第９週 中間試験 ベクトル演算，静電界，導体についての理解度を確認する試験を行う。 第 10 週 誘電体１ 誘電体，電気分極，電束密度について説明する。 第 11 週 誘電体２ 誘電体のガウスの法則，誘電体と境界条件，仮想仕事の原理について説明する。 第 12 週 定常電流 オームの法則，静電界との対応，伝導電流およびオーム損について説明する。 第 13 週 真空中の磁界１ 電流に働く力，ビオ・サバールの法則について説明する。 第 14 週 真空中の磁界２ － 127 － アンペアの法則，ベクトルポテンシャルについて説明する。 第 15 週 定期試験 １４週までの講義内容から出題する。教科書，プリントなどの持ち込みは一切許可しない。 （備考） 電磁気学Ⅱ(Electromagnetics) 担当教員名 笠井 雅夫、佐藤 宗純 対象学科 開講期・単位数 電子情報システム学科 科目分類 授業の形態 ２年後期（４セメスター） ２単位 専門科目、物理学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(50%) E(30%) F(20%) JABEE 基準 (a) (e) (f) 電磁気学は，電気，通信，電子，情報のすべての分野において基本となるもの である。電磁気学 I で履修した知識をもとに電磁気学において、もっとも重要な マクスウェルの方程式が理解できるようにする。 学習・教育目標 テキスト 1) 物質の磁性について理解する。 磁石と磁界、磁性体と磁気分極、等価磁殻、磁化、磁性体の ループ電流モデル、E-H 対応と E-B 対応等について理解する。 2) 電磁誘導について理解し応用できる。 ファラデーの法則、速度起電力、ファラデーの法則の微分表示、 インダクタンス、コイルの磁気エネルギーについて理解し応用 できる。 3) マクスウェルの方程式について理解し応用できる。 変位電流、マクスウェルの方程式について理解し、設計解析等に 役立てられる。 4) 電磁波について理解する。 波動方程式、平面波、損失のある媒質中の平面波、ポインティ ングの定理、電磁波の反射と屈折等について理解する。 （参考書） テキスト：奥澤隆志 履修上の注意 「電磁気学」 近代科学社 ① 講義前に、必ずテキストを一読すること。 ② 予習、復習を行い、テキストの演習問題を解いて理解を深めること。 ③ 出題されたレポート／演習については、解く努力をすること。 この際、友人とのディスカッション、教員への質問は、何ら問 題がないが、丸写しはしないこと。 － 128 － 評価の対象としない欠席（割合）条件：無条件 目標達成度の評価方法・基 準 講義中の演習、課題レポート、期末試験によって達成度を評価する。 成績については、期末試験の成績(100 点満点)により評価する。 授業計画の内容 第１週 物質の磁性(磁石と磁界) 磁石のつくる磁界、磁石のもつポテンシャルエネルギー、磁石に働く力について説明する。 第２週 物質の磁性(磁性体と磁気分極) 弱磁性体と磁気分極、強磁性体について説明する。(課題レポート１) 第３週 物質の磁性(等価磁殻) 磁殻による磁位、磁殻のつくる磁界について説明する。 第４週 物質の磁性(磁化) 磁化、磁界と磁束密度、B と H の境界条件、磁気回路について説明する。(課題レポート２) 第５週 物質と磁性(磁性のモデル) 磁性体のループ電流モデル、E-H 対応と E-B 対応について説明する。 第６週 電磁誘導(ファラデーの法則) ファラデーの発見、鎖交磁束の変化による起電力について説明する。 第７週 電磁誘導(速度起電力) ローレンツ磁気力、電磁制動、フレミングの法則について説明する。(課題レポート３) 第８週 電磁誘導(誘導電界) ファラデーの法則の微分形、磁界中の荷電粒子の運動について説明する。 第９週 電磁誘導(インダクタンス) 鎖交磁束とベクトルポテンシャル、自己／相互インダクタンス、について説明する。(課題レポート４) 第 10 週 電磁誘導(コイル系の磁気エネルギー) 回路の磁気エネルギーとインダクタンス、磁気エネルギー密度について説明する。(課題レポート５) 第 11 週 マクスウェルの方程式(その１) 変位電流、真空中のマクスウェルの方程式について説明する。(課題レポート６) 第 12 週 マクスウェルの方程式(続)および電磁波 物質中のマクスウェルの方程式、波動方程式について説明する。 第 13 週 電磁波(続)およびポインティングベクトル 真空中および媒質中の平面波、ポインティングベクトルについて説明する。(課題レポート７) 第 14 週 電磁波の反射と屈折 － 129 － 境界条件、平面波の反射と屈折について説明する。 第 15 週 期末試験 筆記用具(含定規)のみ持参する。 （備考） 電気回路学 I（Electrical Circuits I） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 徐 粒、新任教員 電子情報システム学科 １年前期（１セメスター） ２単位 専門科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(60%) C(20%) E(20%) JABEE 基準 (c) (d1) (d4) 電気回路学は，抵抗やコイル，コンデンサといった自らエネルギーを 発生しない受動素子によって構成された回路を対象とし，電流や電圧な どを求めることによって回路の諸特性を知るための学問である。 学習・教育目標 テキスト (1) オームの法則、キルヒホッフの法則、重ね合わせの理、テブナンの 定理などの物理法則や回路方程式の作成法・解法を修得し，簡単な回路 について電流や電圧・電力を求めるなど基礎的な回路問題を解くことが できる。 (2) 特に，交流回路に対し，位相やインピーダンス，アドミタンスなど の基本概念を理解し，合成インピーダンス，合成アドミタンスを求める ことができ，複素数(フェーザ表示)を用いた解法で回路の電圧・電流を 求めることができる。 テキスト： 伊佐弘他「基礎電気回路」森北出版；参考書：電気学会大 （参考書） 学講座「回路理論基礎」オーム社，斎藤制海他「入門電気回路」朝倉書 店 履修上の注意 目標達成度の評価方法・基 準 評価の対象となるための出席条件（割合）： 原則 2/3 以上 講義中の演習、講義後の宿題レポート(計 13 回）、期末試験によって達 成度を評価する。総合的評価は、期末試験が 70％、演習・宿題レポート － 130 － が 30％とする。遅刻・欠席： 減点。 授業計画の内容 第１週 ガイダンス、電気回路の基本概念 電気回路学 I を学ぶ目的、意義、講義内容、教科書、成績評価について説明。また、電流、電圧、電気回路とは 何か、オームの法則、抵抗・コンダクタンスとその物理的な意味、電圧・電流の仮定方向と実際方向などについ て説明。(宿題１） 第２週 抵抗の直列と並列接続 抵抗の直列接続、並列接続および直並列接続回路の合成抵抗の求め方について説明。（宿題２） 第３週 電圧源と電流源、電力 理想電圧源と理想電流源、内部抵抗と実際の電圧源と電流源、電力と電力量の定義と計算について説明。(宿題 ３） 第４週 キルヒホップの法則・回路網方程式(1) キルヒホップの第 1 法則(電流則）と第 2 法則(電圧則）、枝電流法による回路網方程式の立て方とその解法につ いて説明。(宿題４） 第５週 回路網方程式（２） 閉路電流法による回路網方程式の立て方とその解法について説明。（宿題５） 第６週 諸定理 重ね合わせの定理、テブナンの定理およびその適用について説明。（宿題６） 第７週 受動素子の特性 変動電圧・電流、抵抗、インダクタ、コンデンサ、その構造、過渡過程と定常状態、直流の場合の性質について 説明。(宿題７） 第８週 正弦波関数・交流電圧と電流 三角関数と正弦波関数、瞬時値、最大値、周波数、各周波数、位相、正弦波電圧と正弦波電流などについて説明。 （宿題８） 第９週 正弦波交流回路 抵抗、コイル、コンデンサおよびこれらの素子の直列・並列接続回路における正弦波電圧・電流の計算について 説明。(宿題９） 第 10 週 交流電力・実効値 瞬時電力、平均電力、皮相電力、有効電力、無効電力、力率および正弦波電圧・電流の実効値について説明。（宿 題 10） 第 11 週 複素数・正弦波電圧・電流の複素（フェーザ）表示 複素数の復習、正弦波電圧・電流の複素数による表示とその意義について説明。(宿題 11） 第 12 週 インピーダンスとアドミッタンス 複素インピーダンスと複素アドミッタンス、その直列・並列・直並列接続について説明。(宿題 12) － 131 － 第 13 週 複素表示による正弦波電圧・電流の計算 複素数表示を用いた解法による回路の電圧・電流の求め方について説明。(宿題 13) 第 14 週 総復習 全体の内容に対し、重点を押さえて復習、関連例題をまとめて解説。 第 15 週 期末試験 電卓と筆記用具のみ持参。 （備考） 電気回路学 II（Electrical Circuits II） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 徐 粒、新任教員 電子情報システム学科 １年後期（２セメスター） ２単位 専門科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(60%) C(20%) E(20%) JABEE 基準 (c) (d1) (d4) 電気回路学 I では簡単な直流回路や交流回路の電流や電圧の求め方の 基礎を修得したが，本講義では電気回路学 I で得た知識をもとにより複 雑で高度な回路網の特性解析を可能とするための各種定理や応用につ いて修得する。 学習・教育目標 テキスト (1) 直列・並列共振回路を理解し，共振周波数，Q などの共振特性を求 めることができる。 (2) 複素表示のまま回路の電力を計算することができる。 (3) 閉路方程式，節点方程式を導くことができ，基礎的な問題を解くこ とができる。 (4) 回路の 2 端子対パラメータを導くことができ，応用問題を解くこと ができる。 (5) 変成器の取り扱いを理解し，基礎的な問題を解くことができる。 テキスト： 伊佐弘他「基礎電気回路」森北出版；参考書：電気学会大 （参考書） 学講座「回路理論基礎」オーム社，斎藤制海他「入門電気回路」朝倉書 店 履修上の注意 目標達成度の評価方法・基 評価の対象となるための出席条件（割合）： 原則 2/3 以上 － 132 － 準 講義中の演習、講義後の宿題レポート(計 13 回）、期末試験によって達 成度を評価する。総合的評価は、期末試験が 70％、演習・宿題レポート が 30％とする。遅刻・欠席： 減点。 授業計画の内容 第１週 ガイダンス、電気回路学 I の復習 電気回路学 II を学ぶ目的、意義、講義内容、電気回路学 I との関連、教科書、成績評価について説明。ま た、電気回路学 I で学んだ正弦波電圧・電流の複素表示と複素電圧・電流の求め方について復習。(宿題１） 第２週 共振回路（１） 直列共振の概念、直列共振角周波数、無損失共振と有損失共振、それぞれの特性、Q の意味と計算などにつ いて説明。（宿題２） 第３週 共振回路（２） 並列共振回路とその特性、並列共振角周波数、Q の意味と計算、直列との区別などについて説明。(宿題３） 第４週 交流回路の電力 複素電力の導入、最大電力問題の定義とその解法について説明。(宿題４） 第５週 回路理論における重要定理 交流回路における重ね合わせの理、テブナンの定理、ノートンの定理とその応用について説明。（宿題５） 第６週 回路網方程式（1） グラフ、枝、節点、基本閉路などの基本概念、回路のグラフによる表現、枝電流法などについて説明。（宿 題６） 第７週 回路網方程式(2） 閉路電流法による交流回路方程式の立て方とその解法、例題について説明。(宿題７） 第８週 回路網方程式(3） 節点電位法による交流回路方程式の立て方とその解法、例題について説明。(宿題８） 第９週 2 端子対回路(1) 2 端子対回路とはなにか、Z パラメータの定義とその計算などについて説明。(宿題９） 第 10 週 2 端子対回路(2) Y パラメータ、F パラメータの定義とその計算などについて説明。（宿題 10） 第 11 週 2 端子対回路(3) 2 端子対回路の縦続接続、およびインピーダンス変換などについて説明。(宿題 11） 第 12 週 相互誘導回路と変成器(1) 相互インダクタンス、相互誘導の等価回路とその計算について説明。(宿題 12) － 133 － 第 13 週 相互誘導回路と変成器(2) 理想変成器、単巻変圧器とその計算などについて説明。(宿題 13) 第 14 週 総復習 全体の内容に対し、重点を押さえて復習、関連例題をまとめて解説。 第 15 週 期末試験 電卓と筆記用具のみ持参。 （備考） 過渡現象論 （Transient Analysis） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 髙山 正和 電子情報システム学科 3 年前期（5 セメスター） 専門科目 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(50%) C(30%) E(20%) 学習・教育目標 テキスト 目標達成度の評価方法・基 準 JABEE 基準 (c) (d1) (d2) (d4) (e) (g) システム工学においては，定常状態だけではなく過渡状態の解析が重要 である。とくに，高速度のシステムにおいて，過渡状態はそのシステム の性能に大きな影響を与える。過渡現象は微分方程式を用いて記述され るので，微分方程式を解く能力，特にラプラス変換により微分方程式を 解く能力および，電気回路を主とした物理現象における過渡現象を解く 能力が求められる。具体的には， (1)過渡現象についてその物理的意味と用語を説明できる。 (2)1 階常微分方程式の解を求めることができる。 (3)定数係数 2 階常微分方程式の一般解を求めることができる。 (4)任意の波形のラプラス変換を求めることができる。 (5)電気回路の過渡現象をラプラス変換を用いて求めることができる。 (6)波動方程式の一般解を求めることができ，その物理的な意味を説明 できる。 ことを目標とする。 （参考書） テキスト：高木亀一編著 履修上の注意 ２単位 『大学課程 過渡現象 (改定 2 版)』 ラプラス変換については工業数学において十分に学習しておくこと。 評価の対象としない欠席（割合）条件： 評価方法： (1)過渡現象の意味と用語を正しく理解している。 － 134 － (2)微分方程式の解を正しく求める。 (3)ラプラス変換を用いて過渡現象を記述する回路方程式を導く。 (4)ラプラス変換を用いて回路方程式を解き，結果を正しくグラフに表 す。 (5)分布定数回路の過渡現象を正しく理解している。 評価基準： 課題レポート，期末試験によって達成度を評価する。総合的評価は， 期末試験が 80％，課題レポートが 20％とする。 授業計画の内容 第１週 過渡現象とは (1) 過渡現象についてその定義，頻出する用語について講義する。 第２週 過渡現象とは (2) 過渡現象についてその具体例を用いて講義する。 第３週 微分方程式の解法(1 階常微分方程式) 変数分離形，1 階線形常微分方程式の解法について講義する。 第４週 微分方程式の解法(定数係数常微分方程式) 定数係数常微分方程式の解法について講義する。 第５週 ラプラス変換の基礎 ラプラス変換の基礎と部分分数展開について講義する。 第６週 微分方程式の解法(ラプラス変換) ラプラス変換を用いた微分方程式の解法について講義する。 第７週 一次回路の過渡現象 RL，RC 回路の過渡現象について講義する。 第８週 二次回路の過渡現象(1) LC，RLC 回路の過渡現象について講義する。 第９週 二次回路の過渡現象(2) LC，RLC 回路の過渡現象について講義する。 第 10 週 任意の入力波形のラプラス変換 単一パルス波形，周期波形のラプラス変換について講義する。 第 11 週 任意波形の過渡現象 任意の入力波形に対する電気回路の応答と伝達関数について講義する。 第 12 週 物理現象の過渡現象 物理現象に対しても同様に過渡現象があることを講義する。 第 13 週 分布定数回路の過渡現象(1) － 135 － 分布定数回路の過渡現象について講義する。 第 14 週 分布定数回路の過渡現象(2) 分布定数回路の過渡現象について講義する。 第 15 週 期末試験 筆記用具のみ持参する。 （備考） 応用数学（Applied Mathematics） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 笠井 雅夫 電子情報システム学科 ３年前期（５セメスター） ２単位 専門科目、数学 講 義 電子情報システム学科教育目標 JABEE 基準 A(50%) E(30%) F(20%) (a) (e) (f) 自然現象の定量的理解や工学システムの設計等のための数学的手段の１つとして 微分方程式は極めて重要である。代表的な物理現象の微分方程式によるモデル化とそ の微分方程式の解法の修得を通じ、自然あるいは工学システムのモデル化から解析に 至る流れを理解する事を目標とする。 1) 常微分方程式の解法について理解し応用できる。 1.1) １階微分方程式の解法 直接積分型、変数分離型、同次型について理解し応用できる。 1.2) １階線形微分方程式 １階線形微分方程式の一般的解法、ベルヌーイ微分方程式、 リッカチ微分方程式について理解し定式化等の応用ができる。 1.3) ２階線形微分方程式 ２階線形微分方程式の解法について理解し、応用できる。 2) 偏微分方程式の基本概念を理解し応用できる。 2.1) 一階線形偏微分方程式 ラグランジュの偏微分方程式を理解し解く事ができる。 2.2) 二階線形偏微分方程式 双曲型、放物型、楕円型、解の一意性について理解する。 2.3 モデル化と偏微分方程式 波動方程式、熱伝導方程式、拡散方程式、電信方程式、 ラプラス方程式、ポアッソン方程式について理解し、設計解析 等への応用ができる。 2.4) 偏微分方程式の解法 変数分離法、フーリエ変換法について理解し、利用できる。 3) 座標変換と偏微分方程式について理解する。 3.1) 座標変換 直交曲線座標系、円筒座標系、球座標系について理解し応用で きる。 3.2) 偏微分方程式と特殊関数 ベッセル関数、ガンマ関数、ベータ関数について理解する。 － 136 － テキスト （参考書） 参考書：河村哲也著『理工系数学のｷｰﾎﾟｲﾝﾄ 10 ｷｰﾎﾟｲﾝﾄ偏微分方程式』 岩波書店 履修上の注意 ① フーリエ解析、部分積分等の基礎をマスターしておくこと。 ② 復習および演習問題を解く事等により、解らない事を貯めないよう にすること。 ③ 出題されたレポート／演習については、解く努力をすること。この 際、友人とのディスカッション、教員への質問は、何ら問題がない が、丸写しはしないこと。 目標達成度の評価方法・基準 講義中の演習、課題レポート、期末試験によって達成度を評価する。 成績については、期末試験の成績(100 点満点)により評価する。 評価の対象としない欠席（割合）条件：無条件 授業計画の内容 第１週 常微分方程式の解法(その１) 常微分方程式の概念、直接積分型、変数分離型、同次型の微分方程式の作成方法と解法について説明する。 第２週 常微分方程式の解法(その２) １階常微分方程式の定式化手法とその一般的解法、解の一意性について説明する。(課題レポート１) 第３週 常微分方程式の解法(その３) ベルヌーイ微分方程式、リッカチ微分方程式、２階線形微分方程式について説明する。 第４週 常微分方程式の解法(その４) 前回に引き続き、２階線形微分方程式、特解の求め方について説明する。(課題レポート２) 第５週 偏微分方程式(その１) 偏微分方程式の概念、一階偏微分方程式の解法について説明する。(課題レポート３) 第６週 偏微分方程式(その２) 二階線形偏微分方程式(双曲型、放物型、楕円型)、解の一意性について説明する。 第７週 偏微分方程式(その３) 波動方程式、熱伝導方程式、拡散方程式について説明する。 第８週 偏微分方程式(その４) 電信方程式、ラプラス／ポアッソン方程式について説明する。 第９週 偏微分方程式(その５) 変数分離法を中心に、偏微分方程式の解法、境界条件について説明する。 第 10 週 偏微分方程式(その６) 前回に引き続き、偏微分方程式の解法、境界条件について説明する。(課題レポート４) 第 11 週 座標変換と偏微分方程式(その１) 曲線座標系、直交座標系、偏微分方程式の座標変換について説明する。 第 12 週 座標変換と偏微分方程式(その２) 直交座標系でのベクトル解析の基礎について説明する。 － 137 － 第 13 週 座標変換と偏微分方程式 ベッセル関数、ベッセル方程式について説明する。(課題レポート５) 第 14 週 座標変換と偏微分方程式 ベッセル関数の直交性、ガンマ関数、ベータ関数について説明する。 第 15 週 期末試験 筆記用具(含定規)のみ持参する。 （備考） エネルギー工学(Energy Engineering) 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 穴澤 義久 電子情報システム学科 １年前期（１セメスター） 専門科目 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(20%) C(20%) D(40) E(20%) 学習・教育目標 ２単位 JABEE 基準 (a) (b) (c) (d4) 到達目標 （１）人類文明の歴史はエネルギーと密接な関連をもって発達し、現代 文明はエネルギーの大量消費によって支えられていることを理解する。 （２）石油・石炭などのエネルギー資源は有限であることを理解する。 （３）我が国のエネルギー利用の特徴を理解する。 （４）種々のエネルギー変換技術、電気エネルギーの特徴を理解する。 （５）種々の省エネルギー技術を理解する。 （６）エネルギー利用が地球環境に及ぼす影響を理解する。 参考書：電気学会大学講座「エネルギー工学概論」電気学会 大野陽朗著「総合エネルギー論入門」北海道大学図書刊行会 テキスト （参考書） 資源環境技術総合研究所編「地球環境・エネルギー最前線」、 森北出版など多数 履修上の注意 － 138 － 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評価方法・基 準 出席状況２０％、課題レポート８０％として評価する。 授業計画の内容 第１週 １．人類とエネルギー 世界のエネルギー消費の推移 第２週 ２．エネルギー資源 世界のエネルギー資源と埋蔵量 第３週 ２．エネルギー資源 化石燃料、再生可能エネルギー 第４週 ３．我が国のエネルギー利用 我が国のエネルギー需給の特徴 第５週 ３．我が国のエネルギー利用 各部門のエネルギー消費 第６週 ４．エネルギー変換 電気エネルギーの特質・エネルギーシステム 第７週 ４．エネルギー変換 エネルギー変換技術 第８週 ４．エネルギー変換 自然エネルギーによる発電技術 第９週 ５．エネルギーと環境 地球温暖化現象 第 10 週 ５．エネルギーと環境 炭酸ガス除去技術 第 11 週 ５．エネルギーと環境 省エネルギー 第 12 週 ５．エネルギーと環境 － 139 － 地球の熱容量限界、気候変動枠組み条約の概要 第 13 週 ５．エネルギーと環境 世界の二酸化炭素排出量 第 14 週 ５．エネルギーと環境 各部門の二酸化炭素排出削減 第 15 週 レポートの書き方 （備考） 電磁エネルギー変換論（Electromechanical Energy Conversion） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 穴澤 義久 電子情報システム学科 ３年前期（５セメスター） 専門科目 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(40%) C(20%) E(40%) 学習・教育目標 テキスト ２単位 JABEE 基準 (c) (d1) (d4) (e) １．基礎的な事項 （１）術語を正しく理解し，説明することができる。 ２．変圧器 （１）変圧器の原理と構造を理解し、説明できる。 （２）変圧器の等価回路を理解し、試験結果から等価回路定数を決定でき る。 （３）等価回路に基づき、電圧変動率、効率、全日効率などの特性を計算 できる。 ３．三相誘導電動機 （１）三相誘導電動機の原理と構造を理解し、説明できる。 （２）多相交流による回転磁界の発生原理を理解し、説明できる。 （３）分布係数、短節係数、巻線係数を理解し、計算できる。 （４）三相誘導電動機の等価回路を理解し、説明できる。 （５）三相誘導電動機の等価回路に基づき特性を算定できる。 ４．同期機 （１）同期機の原理と構造を理解し、説明できる。 （２）同期機の電機子反作用を理解し、説明できる。 （３）同期機のベクトル図を理解し、説明できる。 （４）同期機のベクトル図に基づき特性を計算できる。 （参考書） 教科書：パワーエレクトロニクス教科書編集委員会 － 140 － 編「エレクトリック マシーン＆パワーエレクトロニクス」 履修上の注意 社団法人 雇用問題研究会 工業数学：フーリエ級数展開ができること。 電磁気学Ⅰ、Ⅱ：磁気回路、アンペアの法則、ファラデーの法則を理解し ておくこと。 電気回路学Ⅰ、Ⅱ：交流回路の複素計算法、三相交流回路を理解しておく こと。 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評価方法・基準 原則として、定期試験８０％、毎回の宿題２０％、欠席は最大１０％の減 点として評価する 授業計画の内容 第１週 １．電気機器概説 第２週 ２． 変圧器 ２．１ 変圧器の原理と構造 第３週 ２． 変圧器 ２．２ 変圧器の等価回路 第４週 ２． 変圧器 ２．３ 変圧器の特性 第５週 ３ ．誘導電動機 ３．１ 誘導電動機の原理と構造 第６週 ３ ．誘導電動機 ３．２ 多相誘導電動機の理論と等価回路(１) 第７週 ３ ．誘導電動機 ３．２ 多相誘導電動機の理論と等価回路（２） 第８週 ３ ．誘導電動機 ３．３ 三相誘導電動機の特性 第９週 ３ ．誘導電動機 ３．４ 三相誘導電動機の始動法と速度制御 第 10 週 ４．１ 第 11 週 ４．２ 第 12 週 ４．同期電動機 同期電動機の原理と構造 ４．同期電動機 電機子巻線と誘導起電力 ４．同期電動機 － 141 － ４．３ 同期電動機の特性（１） 第 13 週 ４．同期電動機 ４．３ 同期電動機の特性（２） 第 14 週 ４．同期電動機 ４．４ 同期電動機の始動法 第 15 週 試験 （備考） パワーエレクトロニクス（Power Electronics） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 穴澤 義久 電子情報システム学科 ３年前期（５セメスター） ２単位 専門科目 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(40%) C(20%) E(40%) JABEE 基準 (c) (d2) (d4) (e) １．基礎的な事項 （１）術語を正しく理解し，説明することができる。 ２．電力用半導体素子 （１）ダイオード、サイリスタ、ＧＴＯ、パワートランジスタ等の特性を理解 し、説明できる。 ３．整流回路Ⅰ （１）純抵抗負荷時の位相制御整流回路の動作を理解し、説明できる。 （２）純抵抗負荷時の位相制御整流回路の出力電圧を理解し、計算できる。 （３）誘導負荷時の位相制御整流回路の動作を理解し、説明できる。 （４）還流ダイオード、平滑用リアクトルの作用を理解し、説明できる。 （５）交流側のリアクタンスの影響を理解し、説明できる。 （６）交流側のひずみ率と力率を理解し、説明できる。 （７）交流条件と直流偏磁を理解し、説明できる。 （８）他励式逆変換回路の原理と動作を理解し、説明できる。 ４．直流チョッパ （１）降圧形チョッパの原理と回路構成を理解し、説明できる。 （２）昇圧形チョッパの原理と回路構成を理解し、説明できる。 （３）昇降圧形チョッパの原理と回路構成を理解し、説明できる。 ５．インバータⅠ （１）インバータの原理を理解し、説明できる。 （２）ＰＷＭ方式の原理を理解し、説明できる。 － 142 － テキスト （参考書） 教科書：片岡昭雄著「パワーエレクトロニクス入門」 履修上の注意 目標達成度の評価方法・基 準 過渡現象論：Ｒ－Ｌ直列回路の過渡現象をよく理解しておくこと。 工業数学：フーリエ級数をよく理解し、級数展開できること。 電気回路：実効値の計算ができること。 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 毎回の宿題、レポートによって達成度を評価する。特にレポートは、す べて正解となるまで返却する。総合的評価は、レポート８０％、宿題２ ０％、欠席は最大１０％の減点とする。 授業計画の内容 第１週 １．パワーエレクトロニクス概説 第２週 ２．電力用半導体素子 ダイオード、サイリスタ、ＧＴＯ、パワートランジスタ等の特性 第３週 ３．整流回路Ⅰ 基本整流回路 第４週 ３．整流回路Ⅰ 純抵抗負荷の場合における位相制御時の直流出力電圧 第５週 ４．整流回路Ⅱ 誘導負荷時の整流回路の動作と平滑用リアクトルの作用 第６週 ５．整流回路Ⅲ 交流側のひずみ率と力率 第７週 ５．整流回路Ⅲ 交流条件と直流偏磁、他励式逆変換回路 第８週 ６．直流チョッパ 降圧形チョッパ 第９週 ６．直流チョッパ 昇圧形チョッパ 第 10 週 ６．直流チョッパ 昇降圧形チョッパ 第 11 週 森北出版 ７．インバータⅠ インバータの原理、電圧形および電流形インバータの回路構成 － 143 － 第 12 週 ７．インバータⅠ 出力電圧の調整 第 13 週 ８．インバータⅡ ＰＷＭ方式による出力電圧の改善と出力電圧の調整 第 14 週 ８．インバータⅡ 三相インバータ 第 15 週 ９．ＡＣ－ＡＣ変換回路 交流電圧調整回路、無効電力調整、サイクロコンバータ （備考） 量子力学（Quantum Mechanics） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 能勢 敏明 電子情報システム学科 ２年前期（４セメスター） 専門科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(50%) C(30%) E(20%) 学習・教育目標 テキスト ２単位 JABEE 基準 (c) (d1) (d4) 量子力学は、材料物性を取り扱う広い分野で欠かせないものとなって いる。エレクトロニクス分野では、半導体材料・デバイス、発光受光デ バイス、特にレーザーに関する事を学習する上で特に重要となる。ここ では、量子力学が必要となった背景から始まり、今後の学習に必要とな る量子力学の基礎的な事項について学習する。 （参考書） 参考書：砂川重信「量子力学の考え方」岩波書店 － 144 － 履修上の注意 電磁気学、物理学を履修しておくことが望ましい。 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評価方法・基 準 出席、課題に対するレポート提出および期末試験から総合的に評価を 行う。おおむね出席 15%、レポート 15%、期末試験 70%とする。 授業計画の内容 第１週 量子力学の歴史と電子の発見 量子力学が必要となった歴史的背景、トピックを取り上げる。 第２週 電子の電荷と質量の測定 ミリカンの実験、静電偏向、電磁偏向の実験から電気素量、電子の質量を求める。 第３週 ゼーマン効果 電子の磁界中での運動からゼーマン効果を説明し、電子の比電荷が求められる事を説明する。 第４週 トムソンの原子模型と調和振動子 スイカの種モデルにより原子内の電子から光が発生する事を説明する。 第５週 光電効果とコンプトン効果 光の粒子性が顕著になる現象を取り上げ、フォトンの概念を導入する。 第６週 ボーアの原子模型と量子条件 ボーアの原子モデルを適用して、原子内電子の定常エネルギー状態を導く。 第７週 ド・ブロイ波と電子の定在波 物質波の概念を導入し、電子波の干渉条件からボーアの量子条件が導かれる事を示す。 第８週 シュレディンガー方程式 物質波を律する基本式「シュレディンガー方程式」を導く。 第９週 無限量子井戸ポテンシャル 最も簡単なポテンシャルを適用し、シュレディンガー方程式の解き方を学ぶ。 第 10 週 水素原子の基底エネルギー 座標系が異なる場合の解法を学ぶ。 第 11 週 有限量子井戸ポテンシャルとトンネル効果 － 145 － 有限ポテンシャルにおけるしみ出しの効果を考察する。 第 12 週 不確定性原理 粒子性と波動性の２重性を認めたことから生じる重要な概念を導入する。 第 13 週 重ね合わせの原理 量子力学的な状態が、固有状態と固有関数の重ね合わせで表現される基本原理を導入する。 第 14 週 物理量の期待値 観測される物理量は期待値として求められる事を説明する。 第 15 週 ボーズ粒子とフェルミ粒子 同種多数の粒子系における状態関数の性質からパウリの排他律を導く。 （備考） 熱統計力学（Fundamentals of Thermal and Statistical Physics） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 山口 博之 電子情報システム学科 ３年前期（５セメスター） 専門科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(40%) C(30%) E(30%) 学習・教育目標 テキスト （参考書） ２単位 JABEE 基準 (c) (d2) (d4) (e) 現在の文明的生活を支えているのはエネルギーであり、我々が必要 とするエネルギーの多くは熱エネルギーに関わっている。その熱エネ ルギーを有効利用するためにも、熱力学の理解は必要不可欠である。 ここでは、熱・温度・体積等の巨視的量の関係を現象論的に扱う熱力 学の基礎ならびに、その本質を多粒子系の力学として微視的・分子的 に扱う統計力学の基礎を学習する。さらに、固体物理学や情報科学へ の応用例を学ぶことで理解を深める。 砂川重信『熱・統計力学の考え方』岩波書店（和田純夫『熱・統計力 － 146 － 学のききどころ』岩波書店） 履修上の注意 評価の対象としない欠席（割合）条件：特になし 目標達成度の評価方法・基準 講義中の小テスト・課題レポート（合計 14 回）、期末試験によって達 成度を評価する。総合的評価は、期末試験が 85％、小テスト・課題レ ポートが 1５％とする。 授業計画の内容 第１週 熱に関する基礎概念 熱伝導、熱伝導率、ステファン・ボルツマン則、比熱について学ぶ 第２週 熱力学第１法則 熱量、仕事量、内部エネルギー、熱学的エネルギーの保存について学ぶ 第３週 気体の分子運動論と状態方程式 バンド理論、価電子帯、伝導帯、禁制帯、Bloch の定理について学ぶ 第４週 定積変化・定圧変化・断熱変化 定積比熱、低圧比熱、マイヤの関係式、ポアソン則について学ぶ 第５週 熱力学第２法則とエントロピー 可逆変化、不可逆変化、エントロピー増大について学ぶ 第６週 カルノーサイクルと熱力学的絶対温度 熱機関、カルノサイクル、熱力学的温度目盛について学ぶ 第７週 各種熱サイクルと熱効率 オットーサイクル、ディーゼルサイクルについて学ぶ 第８週 エントロピーの統計的解釈（Boltzmann の表現） 状態数、ボルツマンの表現、熱力学第３法則について学ぶ 第９週 情報エントロピー 情報量、平均情報量、イジングモデルについて学ぶ 第 10 週 理想気体の状態変化に伴うエントロピー変化量 定積過程、定圧過程、低温過程、断熱過程について学ぶ － 147 － 第 11 週 熱力学的関数と熱力学的状態量 ヘルムホルツの自由エネルギ、ギブスの自由エネルギ、エンタルピ、熱平衡について学ぶ 第 12 週 相変化と相平衡 ファン・デァ・ワールス方程式、クラペイロン・クラジウスの式について学ぶ 第 13 週 確率論と統計力学の基礎 スターリングの公式、２項分布について学ぶ 第 14 週 Maxwell-Boltzmann 分布、気体の速度分布、ゴム弾性 マクセル・ボルツマン分布、気体分子の速度分布、ゴム弾性（フックの法則）について学ぶ 第 15 週 期末試験 持ち込み不可（ただし関数電卓は必要） （備考） 電気電子材料（Fundamentals of Electronic Materials） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 山口 博之 電子情報システム学科 ２年後期（４セメスター） 専門科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(40%) C(30%) E(30%) 学習・教育目標 テキスト ２単位 JABEE 基準 (c) (d3) (d4) (e) 電子情報技術を支えているのは電気電子材料である。従って、各種電 子通信機器に関する技術的課題を克服していくには、電気電子材料の基 礎を理解しておくことが重要である。ここでは、電子材料として広く利 用されている導電性材料、半導体材料、誘電体・絶縁材料、磁性体材料 について基礎的な知識を習得し、それらの機能性について物理・化学的 観点から理解する。同時に、電気電子材料の作成・評価技術についても 学ぶ。 （参考書） 水谷 照吉『電気・電子材料』オーム社（国立天文台『理科年表』丸善） － 148 － 履修上の注意 評価の対象としない欠席（割合）条件：特になし 目標達成度の評価方法・基 準 講義中の小テスト・課題レポート（合計 14 回）、期末試験によって達 成度を評価する。総合的評価は、期末試験が 85％、小テスト・課題レポ ートが 1５％とする。 授業計画の内容 第１週 電気電子材料の基礎① Bohr の水素原子モデル、原子間結合力について学ぶ 第２週 電気電子材料の基礎② 量子統計、結晶、Bragg の回折条件について学ぶ 第３週 電気電子材料の基礎③ バンド理論、価電子帯、伝導帯、禁制帯、Bloch の定理について学ぶ 第４週 導電・抵抗材料① 電気伝導率、抵抗率、移動度、電子数密度、Drude モデルについて学ぶ 第５週 導電・抵抗材料② 格子振動・不純物による電子散乱、Matthiessen の法則、電子の有効質量・平均緩和時間、Wiedemann-Frantz の法則について学ぶ 第６週 導電・抵抗材料③ 各種導電材料、各種合金材料、導電性液体材料について学ぶ 第７週 導電・抵抗材料④ 超伝導の基礎、超伝導磁石、SQUID、Josephson 素子について学ぶ 第８週 導電・抵抗材料⑤ 抵抗材料の温度依存性、各種抵抗材料について学ぶ 第９週 半導体材料① 正孔、元素半導体、化合物半導体、Vegard の法則について学ぶ 第 10 週 半導体材料② － 149 － 真性半導体、不純物半導体、ドナー、アクセプター、トラップ準位について学ぶ 第 11 週 半導体材料③ ホール効果、各種接合と整流作用、ダイオード、トランジスタについて学ぶ 第 12 週 半導体材料④ 各種センサー、オプトエレクトロニクスへの応用、結晶育成技術について学ぶ 第 13 週 誘電体・絶縁体材料 誘電分極、強誘電体、漏れ電流、絶縁破壊、焦電体、圧電体について学ぶ 第 14 週 磁性体材料 透磁率、強磁性体、保磁力、残留磁化、飽和磁化、ヒステリシス損、硬磁性材料、軟磁性材料、渦電流損、 磁気記録について学ぶ 第 15 週 期末試験 持ち込み不可（ただし関数電卓は必要） （備考） 電子物性（Electronic Properties of Materials） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 青山 隆 電子情報システム学科 ２年後期（４セメスター） ２単位 専門科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 JABEE 基準 A(40%) C(30%) E(30%) (c) (d1) (d3) (d4) (e) エレクトロニクスの基礎となっている電子デバイスの特性を理解し、 これを自由に使いこなすためには、その原理を十分に理解しなければな らない。このためには、電子物性、すなわち固体中の電子の振る舞いに 精通することが重要である。これにより、必要な機能を実現するにはど うすればよいか、また、材料構成はどうあるべきかの指針を得ることが できる。本講義では、半導体、及び磁気記録デバイスを視座に置き、電 子物性の基礎について概説する。 （１）結晶構造の基本的考え方を理解できる。 （２）フォノンについて基礎的な概念を持つことができる。 （３）半導体のエネルギーバンドとエネルギーギャップを理解できる。 （４）pn 接合と電圧ー電流特性を理解できる。 （５）磁性発現の機構を理解できる。 － 150 － テキスト （参考書） 参考書：松澤、高橋、斉藤「電子物性」森北出版 履修上の注意 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評価方法・基 準 講義中の演習、４回の課題レポート、期末試験によって達成度を評価す る。総合的評価は、期末試験が 80％、課題レポートが 10％、演習が 10％ とする。 授業計画の内容 第１週 緒言 電子物性を学ぶ目的、意義、内容、他の講義との関連、教科書、成績について説明する。 第２週 固体の結晶構造 結晶とは何か、結晶系、結晶面の指数、ダイヤモンド構造、結晶の観察法と観察例を示す。 第３週 結晶の不完全性 点欠陥、線欠陥、面欠陥の概要と半導体素子への影響について説明する。（課題レポート１） 第４週 格子振動 格子振動のモデル、フォノンと電磁波との相互作用について説明する。 第５週 固体の熱的性質 固体の比熱に関して、古典論、アインシュタイン理論、デバイの理論について説明する。（課題レポート 2） 第６週 固体の自由電子モデル 金属、半導体、絶縁体に関して古典理論と量子論モデルにより説明する。 第７週 バンド理論（１） 固体のエネルギーバンドができる考え方を定性的に説明する。 第８週 バンド理論（２） エネルギーの許容帯と禁制帯ができるしくみを井戸型と周期ポテンシャルで説明する。 第９週 波数空間と状態密度 状態密度を三次元シュレディンガー方程式とフェルミ・ディラック分布を用いて説明する。 － 151 － 第 10 週 半導体 真性半導体、不純物半導体、ホール効果について説明する。 第 11 週 半導体デバイスの基礎 pn 接合と電流ー電圧特性、トランジスタについて説明する。（課題レポート 3） 第 12 週 誘電体 誘電率と分極、強誘電体について説明する。 第 13 週 磁性体 磁気モーメント、フントの規則と交換相互作用、強磁性体について説明する。（課題レポート 4） 第 14 週 超伝導体 マイスナー効果、BCS 理論、ジョセフソン効果について説明する。 第 15 週 期末試験 電卓と筆記用具のみ持参する。 （備考） 半導体材料（Semiconductor Materials） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 能勢 敏明 電子情報システム学科 ２年前期（６セメスター） ２単位 専門科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 JABEE 基準 A(30%) C(30%) E(40%) (c) (d1) (d4) (e) エレクトロニクスおよび光エレクトロニクスに関連するあらゆる分 野で最も重要な、半導体材料の基礎的な事項について学ぶ。広い視野に 立つ材料物性の基礎からはじまり、ミクロな物理現象とマクロな材料物 性との間の関係について学ぶ。次に、化合物半導体も視野に入れた広い 立場で半導体材料とその応用などの具体的例について学習する。 － 152 － テキスト （参考書） 参考書：佐藤勝昭、越田信義「応用電子物性」コロナ社 履修上の注意 量子力学を履修しておくことが望ましい。 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評価方法・基 準 出席、課題に対するレポート提出および期末試験から総合的に評価を 行う。おおむね出席 15%、レポート 15%、期末試験 70%とする。 授業計画の内容 第１週 結晶格子の分類とエネルギー帯構造 結晶格子の種類と格子定数と原子間距離、有効原子数の関係などを考察する。 第２週 ゾンマーフェルトモデルと状態密度の導出 無限量子井戸ポテンシャルモデルから状態密度関数の導出を行う。 第３週 フェルミ分布関数とキャリヤ密度 フェルミ分布関数の説明を行い、状態密度関数との積からキャリヤの分布関数を導出する。 第４週 フォノンとキャリヤ散乱 フォノンの概念導入と音響フォノン、光学フォノンについて説明する。 第５週 キャリヤの輸送現象とガン効果 キャリヤ散乱と移動度、移動度の電界依存性と GaAs 等に現れるガン効果を取り上げる。 第６週 物質の磁気的な特性 磁気的な特性の起源を復習し、マクロに現れる種々の磁気的な性質を説明する。 第７週 磁気光学効果とその応用 光学活性と磁気的な性質との関係を利用する、光磁気記録、光アイソレータを取り上げる。 第８週 誘電的性質とクラジウスモソティの式 誘電的性質の起源を復習し、ミクロなメカニズムとマクロに現れる性質との関係を考察する。 第９週 電子分極性質と誘電率 調和振動子モデルから導かれる電子分極の性質を説明する。 － 153 － 第 10 週 誘電緩和現象とコール・コールプロット 永久双極子モーメントの配向による誘電現象とその評価方法について説明する。 第 11 週 光学的な特性の基礎 物質の光学的性質の基礎を復習する。 第 12 週 半導体の光吸収 半導体の光吸収のメカニズムを分類し説明する。 第 13 週 化合物半導体とルミネセンス材料 光デバイス応用における化合物半導体の重要性を例を上げて述べる。 第 14 週 光電効果 光電子放出効果、光導電効果、光起電効果をエネルギー帯モデルから説明する。 第 15 週 太陽電池 光センサ、太陽電池への応用について取り上げる。 （備考） 電子回路学Ⅰ（Electronic Circuits I） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 青山 隆、本間 道則 電子情報システム学科 ２年前期（３セメスター） ２単位 専門科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 JABEE 基準 (a) A(30%) B(20%)C(20%)F(30%) (b)( c )(d2)(d4)(e)(f)(g) 電子回路の解析と設計を行うために、トランジスタの構造や電気的特 性、その回路モデルを明らかにするとともに、トランジスタを用いたアナ ログ電子回路の諸概念や基本的な増幅機能、回路方式などについて講義す る。 本講義では以下の能力の習得を目標とする。 １ ダイオードやトランジスタなど基本的な電子デバイスの構造と原理 を理解し説明できる能力。 ２ バイポーラトランジスタおよびＦＥＴを等価回路で表現し、電子回路 の動作特性を理解し、説明できる能力。 ３ 電子回路の不安定性とその改善方法について理解し、説明できる能 力。 ４ トランジスタの高周波、低周波等価回路を理解し、電子回路の周波数 特性を解析でき、説明できる能力。 ５ 負帰還増幅回路や発振回路について、帰還回路部の役割と利点につい － 154 － て理解し、説明できる能力。 ６ 理想的な演算増幅器の満たす条件と演算増幅器を利用した各種演算 回路の原理を理解し、説明できる能力。 テキスト （参考書） 履修上の注意 目標達成度の評価方法・基 準 （１組）宮田 武雄 （２組）藤井 信生 『速解 電子回路』 コロナ社 『アナログ電子回路』 昭晃堂 １組を青山、２組を本間が講義する。 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/３以上 総合評価は、レポート２０点、定期試験８０点とし、６０点以上を達成し たものを合格とする。また、講義中の質疑などの発言に対して若干の加点 を与えることがある。 授業計画の内容 第１週 電気・電子回路の基礎 キルヒホッフの第１・２法則、テブナンの定理、ノルトンの定理、双対性など、線形回路の理解に重要な定理・法則につい て説明するとともに、線形回路と非線形回路の本質的な違いについて述べる。 第２週 半導体とダイオードの基礎 エネルギーバンド図により導体・絶縁物・半導体の差異について説明し、ｐｎ接合ダイオードにおける空乏層形成メカニズ ムと整流特性について解説する。 第３週 バイポーラトランジスタの基礎 バイポーラトランジスタのエネルギーバンド図を示し、動作原理を定性的に説明する。また、各接地方式における電流利得 や電圧利得について説明し、長所・短所について述べる。 第４週 バイポーラトランジスタの等価回路 各接地方式におけるバイポーラトランジスタの等価回路について述べ、各接地方式間におけるパラメータの相互変換の方法 について説明する。 第５週 ４端子等価回路 インピーダンスパラメータ、アドミタンスパラメータ、h パラメータなどバイポーラトランジスタの解析に有用な４端子パラ メータについて解説する。 第６週 バイアス回路 バイポーラトランジスタの動作を不安定にする要因について述べるとともに、安定度を高めるための各種バイアス回路につ いて説明する。 第７週 バイポーラトランジスタの動作量 バイポーラトランジスタの等価回路を示し、各接地方式における入出力インピーダンス、電流利得、電圧利得、電力利得に ついて説明するとともに、各接地方式の特徴について述べる。 第８週 ＦＥＴの原理と等価回路 ＦＥＴの構造を示し動作原理を説明する。さらに、各接地方式における等価回路について述べる。 第９週 ＦＥＴの動作量 － 155 － ＦＥＴの等価回路を示し、各接地方式における入出力インピーダンス、電流利得、電圧利得、電力利得について説明すると ともに、各接地方式の特徴について述べる。 第 10 週 高周波等価回路 電流増幅率の周波数依存性について述べ、α遮断周波数について説明する。アーリの等価回路やハイブリッドπ型等価回路 など高周波領域における等価回路について解説する。 第 11 週 ＲＣ結合増幅回路 高周波領域において問題となるミラー効果について説明する。さらに、ＲＣ結合増幅回路における利得の周波数依存性につ いて理論的に解説する。 第 12 週 負帰還増幅回路 負帰還の考え方、原理について述べるとともに、電子回路に付与される利点について実例を示しながら説明する。 第 13 週 演算増幅器 理想的な演算増幅器が満たす条件について述べ、イマジナリーショートの考え方について説明する。さらに、反転増幅器、 非反転増幅器、微分器、積分器、加算器など、演算増幅器を用いた実際の演算回路について解説する。 第 14 週 発振回路 発振の原理と発振条件の求め方について述べ、ＬＣ発振回路やＲＣ発振回路などの実例を挙げながら動作原理について解説 する。 第 15 週 定期試験 （備考） 電子回路学Ⅱ（Electronic Circuits Ⅱ） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 山口 博之、本間 道則 電子情報システム学科 ２年後期（４セメスター） ２単位 専門科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 JABEE 基準 A(60%)F(40%) (c) (d1)(d4) (e) (f) (g) バイポーラトランジスタやＭＯＳトランジスタなどの能動三端子デ バイスを用いたディジタル電子回路の解析と設計を行うために、トラン ジスタの静特性やスイッチング特性、その回路モデルを明らかにすると ともに、ディジタル電子回路の諸概念や基本的な論理ゲート回路、パル ス回路、ディジタル演算回路などについて講義する。 本講義では以下の能力の習得を目標とする。 １。ブール代数の演算やカルノー図を用いた論理関数の簡単化など、論 理回路の設計方法について理解し説明できる能力。 ２。フリップフロップ、カウンタ、シフトレジスタなどの順序回路の動 作を理解し、説明できる能力。 ３。ＤＴＬ、ＴＴＬ、ＥＣＬ、ＣＭＯＳなど実際の論理回路の動作特性 を理解し、それらの特徴について説明できる能力。 ４。ダイオードおよびトランジスタのパルス応答について、物理的な側 面から定性的に理解し、説明できる能力。 ５。アナログ信号とディジタル信号の変換の基本原理、量子化誤差、標 本化定理などについて理解し、説明できる能力。 ６。抵抗体やトランジスタに生ずる雑音について、物理的な側面から定 性的に理解し、説明できる能力。 － 156 － テキスト （参考書） 履修上の注意 目標達成度の評価方法・基 準 （１組）関根 慶太郎 『よくわかるディジタル電子回路』 オーム社 （２組）藤井 信生 『ディジタル電子回路』 昭晃堂 １組を山口、２組を本間が講義する。 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/３以上 （１組）定期試験（１００点満点）において６０点以上を合格とする。 ただし、出席・講義中の発言・課題に対する平常点を若干、加点する場 合もある。 （２組）総合評価は、レポート３０点、定期試験７０点とし、６０点以 上を達成したものを合格とする。また、講義中の質疑などの発言に対し て若干の加点を与えることがある。 授業計画の内容 第１週 数系 ２進数、８進数、１０進数など各数系間の相互変換の方法について述べるとともに、各数系における加減剰余算の方法につ いて説明する。 第２週 ブール代数 ブール代数が満足する基本定理について述べる。さらに、主加法標準展開および主乗法標準展開を導く方法について説明す る。 第３週 カルノー図 カルノー図の考え方や基本的な性質について述べるとともに、カルノー図を用いた論理関数の簡単化の方法について説明す る。 第４週 組み合わせ回路 半加算器、全加算器、エンコーダ、デコーダなど実際の論理回路を論理ゲートで構成する方法について解説する。 第５週 フリップフロップ ＲＳ－ＦＦ、ＪＫ－ＦＦ、Ｔ－ＦＦ、Ｄ－ＦＦなど実際のＦＦの動作原理について述べるとともに、各ＦＦ間の相互変換の 方法について説明する。また、カウンタやシフトレジスタなどの基本原理について解説する。 第６週 状態遷移図 状態遷移図を用いて順序回路の動作を表現する方法について説明する。 第７週 論理回路の構成Ⅰ ダイオードを用いたＡＮＤ、ＯＲ回路、トランジスタを用いたＮＯＴ回路など基本的な実際の論理回路について述べる。さ らに、ＤＴＬ、ＩＩＬなどの論理回路の動作原理についても説明する。 第８週 論理回路の構成Ⅱ ＴＴＬ、ショットキーＴＴＬ、ＥＣＬなどの論理回路の構成と動作原理について説明するとともに、各論理回路の特徴につ いて述べる。 第９週 論理回路の構成Ⅲ 抵抗負荷型ＭＯＳインバータ、Ｅ／Ｅ型ＭＯＳインバータ、Ｅ／Ｄ型ＭＯＳインバータ、ＣＭＯＳインバータなどＭＯＳＦ ＥＴを用いた論理回路の構造と動作原理について説明し、各インバータの特徴について述べる。 － 157 － 第 10 週 微分回路と積分回路 ＲＣ直列回路にパルス電圧を印加した場合におけるＲおよびＣにおける応答波形を解析的に求めることによって、微分回路 および積分回路の動作原理について解説する。 第 11 週 パルス発生回路 ダイオードやトランジスタのパルス応答について述べる。さらに、マルチバイブレータなどのパルス発生回路の基本的な動 作原理について説明する。 第 12 週 アナログとディジタルの変換 ＡＤ変換およびＤＡ変換のしくみについて述べるとともに、量子化誤差について説明する。さらに、標本化定理について述 べ、その簡単な証明を行う。 第 13 週 ＡＤ・ＤＡコンバータ 電流加算方式ＤＡコンバータ、はしご形ＤＡコンバータ、２重積分方式ＡＤコンバータ、逐次比較方式ＡＤコンバータなど 実際のＡＤ・ＤＡコンバータの構成と動作原理について解説する。 第 14 週 雑音 抵抗体やトランジスタに発生する種々の雑音について説明し、雑音指数の周波数依存性について解説する。また、雑音源を 含んだトランジスタの等価回路について説明する。 第 15 週 定期試験 （備考） 電子デバイス工学Ⅰ（Electronic Devices 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 能勢 Ⅰ ） 敏明 電子情報システム学科 ３年前期（５セメスター） ２単位 専門科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 JABEE 基準 A(40%) C(30%) E(30%) (c) (d1)(d4) (e) エレクトロニクス技術の中で現在最も重要である半導体デバイスに ついて、基礎となる種々の事項について学ぶ。半導体材料の基礎から始 まり、デバイス動作のキーとなる pn 接合の特性、金属/半導体接合の特 性、MIS 接合の特性について学ぶ。さらに、それらを利用したダイオー ドやトランジスタの動作原理について定性的に理解する。 － 158 － テキスト （参考書） 教科書：古川静二郎「半導体デバイス」コロナ社 履修上の注意 量子力学を履修しておく事が望ましい。 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評価方法・基 準 出席、課題に対するレポート提出および期末試験から総合的に評価を行 う。おおむね出席 15%、レポート 15%、期末試験 70%とする。 授業計画の内容 第１週 結晶とエネルギー帯構造 基本的な結晶構造を学ぶと共にエネルギーバンド構造から材料の性質の違いを考察する。 第２週 不純物のドーピング 不純物によって半導体のキャリヤを制御する方法について説明する。 第３週 フェルミ準位とキャリヤ密度 キャリヤ密度を決める要因、フェルミ準位とキャリヤ密度の関係を説明する。 第４週 キャリヤのドリフトと拡散 電気伝導のメカニズムを学ぶと共に、移動度の概念とオームの法則の関係を説明する。 第５週 拡散方程式 半導体中のキャリヤ発生と消滅、電流連続の関係から拡散方程式の一般的形式を導く。 第６週 pn 接合の形成と整流性 エネルギーバンドモデルを用いて pn 接合の整流性について定性的な説明を行う。 第７週 空間電荷層の解析 ポアソンの式を基づいて pn 接合の電界分布、電位分布特性を求める方法を説明する。 第８週 pn 接合の静電容量 空乏層幅と空乏層容量の電圧依存性について解析を行う。 第９週 不純物分布と空乏層 不純物密度と空乏層容量の電圧依存性の関係、パンチスルー効果等について考察する。 － 159 － 第 10 週 金属-半導体接合の電気的特性 エネルギーバンドモデルを用いて、ショットキー接合、オーミック接合について定性的に学ぶ。 第 11 週 拡散方程式とキャリヤ分布特性 拡散方程式を解き、中性領域におけるキャリヤ分布特性を導く。 第 12 週 pn 接合の電流-電圧特性の導出 中性領域のキャリヤ分布特性に基づき、pn 接合の電圧-電流特性を導く。 第 13 週 少数キャリヤの蓄積効果と拡散容量 中性領域における少数キャリヤの蓄積と伴って現れる現象について説明する。 第 14 週 MIS 構造のエネルギー帯構造 エネルギーバンドモデルを用いて MIS 構造の電気的特性について考察する。 第 15 週 最大空乏層厚としきい特性 半導体表面の電気伝導が反転する現象、キャリヤの発生としきい特性について考察する。 （備考） － 160 － 電子デバイス工学Ⅱ（Electronic Devices Ⅱ） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 本間 道則 電子情報システム学科 ３年前期（６セメスター） ２単位 専門科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 JABEE 基準 F(100%) (d) (g) バイポーラトランジスタやＭＯＳＦＥＴなどの能動三端子デバイス を構成する半導体の物性を基礎にして、それらの構造や電気的な静特 性・動作特性、その回路モデルや動作限界などを明らかにするとともに、 集積回路などに応用された場合の各種基本回路技術について講義する。 学習・教育目標 テキスト 本講義では以下の能力の習得を目標とする。 １ 半導体における電子物性、キャリア密度とエネルギーバンド構造の 関係を理解し説明できる能力。 ２ ｐｎ接合におけるエネルギーバンド構造、ｐｎ接合ダイオードの整 流特性、印加電圧により空乏層の幅と容量が変化することを理解し、説 明できる能力。 ３ バイポーラトランジスタにおけるエネルギーバンド構造と各種接 地方式における増幅機構を理解し、説明できる能力。 ４ ＭＯＳＦＥＴにおけるエネルギーバンド構造と静特性を理解し、説 明できる能力。 ５ ＪＦＥＴ、ＳＢＦＥＴ、ＳＩＴ、ＨＥＭＴの基本原理と、ＭＯＳＦ ＥＴと比較したときの特徴の違いを理解し、説明できる能力。 ６ 集積回路の分類と作製プロセス、集積回路内における素子分離（ア イソレーション）の方法を理解し、説明できる能力。 （参考書） 参考書：古川静二郎 『半導体デバイス』 コロナ社 履修上の注意 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/３以上 総合評価は、レポート３０点、定期試験７０点とし、６０点以上を達 成したものを合格とする。また、講義中の質疑などの発言に対しても若 干の加点を与えることがある。 目標達成度の評価方法・基 準 － 161 － 授業計画の内容 第１週 シュレディンガーの波動方程式 井戸型ポテンシャル場におけるシュレディンガーの波動方程式を解くことによって、電子のエネルギーと波数の関係を求め る方法について説明する。 第２週 半導体におけるキャリア密度 半導体中の少数・多数キャリアとバンドギャップ、フェルミ準位の関係について述べる。 第３週 ｐｎ接合のエネルギーバンド構造 ｐｎ接合のエネルギーバンド構造を示し、接合容量と空乏層幅を理論的に解析する方法について説明する。 第４週 ｐｎ接合におけるキャリアの移動 半導体中のキャリア移動機構と、ｐｎ接合における少数キャリアの分布状態について述べる。 第５週 バイポーラトランジスタの基礎 バイポーラトランジスタの構造と各接地方式における動作原理について述べる。 第６週 バイポーラトランジスタの電流伝送率 バイポーラトランジスタの電流伝送率と注入効率、輸送効率、コレクタ効率の関係について解析的に説明する。また、電流 伝送率の周波数特性について述べる。 第７週 バイポーラトランジスタの等価回路 バイポーラトランジスタの等価回路を示し、各接地方式における入出力インピーダンス、電流利得、電圧利得、電力利得に ついて述べる。 第８週 ＭＯＳＦＥＴの基礎 ＭＯＳＦＥＴの構造を示し、エネルギーバンド図を用いて動作原理を説明する。 第９週 ＭＯＳＦＥＴの静特性 ＭＯＳＦＥＴの静特性を示し、ドレイン電流の理論式を求める方法について説明する。 第 10 週 ＭＯＳＦＥＴの等価回路 ＭＯＳＦＥＴの等価回路を示し、各接地方式における入出力インピーダンス、電流利得、電圧利得、電力利得について述べ る。 第 11 週 ＪＦＥＴ ＪＦＥＴの構造と動作原理について説明する。 第 12 週 ＳＢＦＥＴ 金属・半導体界面のキャリア注入特性について述べ、ＳＢＦＥＴの構造と動作原理について説明する。 第 13 週 ＳＩＴ、ＨＥＭＴ ＳＩＴ、ＨＥＭＴの構造と動作原理について説明する。 第 14 週 集積回路 集積回路の構造と作製プロセスについて説明するとともに、各種アイソレーションの実現方法と特徴について述べる。 第 15 週 定期試験 （備考） － 162 － 量子電子工学（Quantum Electronics ） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 能勢 敏明 電子情報システム学科 ３年前期（７セメスター） 専門科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(30%) C(30%) E(40%) 学習・教育目標 テキスト ２単位 JABEE 基準 (c) (d1) (e) 通信を始めとする光エレクトロニクス技術の中で、レーザーは大変重 要な役割を果たしている。まず、光学の基礎から始まり、量子力学に基 礎を置く物質と電磁波の相互作用からレーザーの基礎について学ぶ。次 に、レーザー装置の様々な動作について学び、レーザーの重要性を理解 する。最後に具体的なレーザー装置の例および種々の分野に広がるレー ザーの応用技術について学ぶ。 （参考書） 教科書：氏原紀公雄「量子電子工学」コロナ社 履修上の注意 量子力学、半導体材料を履修しておく事が望ましい。 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評価方法・基 準 出席、課題に対するレポート提出および期末試験から総合的に評価を行 う。おおむね出席 15%、レポート 15%、期末試験 70%とする。 － 163 － 授業計画の内容 第１週 レーザーの歴史 レーザー発明と発展の歴史、その役割の重要性について説明する。 第２週 Maxwell 方程式と光波の数式表現 Maxwell 方程式から電磁波の式を導き、光強度、光速と屈折率について考察する。 第３週 光波の干渉とコヒーレンスの問題 光波干渉の特徴について、コヒーレンスの問題を念頭に考察する。 第４週 分極と誘電分散 電子分極の調和振動子モデルから誘電分散特性について考察する。 第５週 光学遷移と反転分布 ボルツマン分布による二準位間の遷移、反転分布と増幅現象の関係を説明する。 第６週 ポンピングと反転分布変化 反転分布の速度方程式、光子密度の速度方程式を導き、利得変化特性について考察する。 第７週 利得の飽和と利得の広がり 利得の広がりを説明し、光波の帯域、多モード発振、ホールバーニング現象を考察する。 第８週 ファブリペロー共振器 多重干渉を定式化し、光共振器としての性質を考察する。 第９週 光共振器の安定性とマトリクス解析法 光学素子の特性をマトリクスで表現する方法を学び、光共振器の普遍的考察に用いる。 第 10 週 注入同期とモード同期 レーザー媒質の光増幅器としての作用、新しい応用の原理について説明する。 第 11 週 超短パルスレーザーと超高速信号処理技術 モード同期レーザーによる超短パルス発生と最先端の応用分野を紹介する。 第 12 週 ガスレーザー装置 レーザーの重要な歴史を担ってきた代表的なレーザーを取り上げる。 第 13 週 固体レーザー装置 ハイパワーレーザーとして重要な固体レーザーんの具体例を説明する。 第 14 週 半導体レーザー レーザー応用の広がりの上で最も重要である半導体レーザーについて詳細に取り上げる。 第 15 週 超精密レーザー計測技術 レーザー光の応用分野として最先端の光計測技術について取り上げる。 （備考） － 164 － 離散数学（Discrete Mathematics） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 小澤 一文 電子情報システム学科 ２年後期（４セメスター） 専門科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(80%) E(20%) 学習・教育目標 テキスト （参考書） ２単位 JABEE 基準 (c) (d1) (e) 計算機アルゴリズムおよび論理回路設計の基礎となる数学を学び，簡単 なアルゴリズムや論理回路の設計ができるようにするだけではなく，論 理的思考力も鍛え，より明快な表現ができるようすることも目標とす る。具体的には (1) 離散数学の考え方に慣れる (2) 教科書の課題のいくつかを実際に計算機でプログラミングを 作成させる (3) 論理的に妥当な文章を見分ける能力をつける などの力を養成する。 教科書：マグロウヒル大学演習シリーズ，離散数学 S. Lipschutz（成嶋弘監訳）オーム社 履修上の注意 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評価方法・基 準 講義中の演習，レポート２回，期末試験によって達成度を評価する。総 合的評価は，期末試験が 80％，課題レポートが 10％，演習が 10％とす る。 － 165 － 授業計画の内容 第１週 離散数学入門 連続と離散の関係 第２週 集合論（１） 集合に関する基礎概念と記法，演習 第３週 集合論（２） 集合の濃度と無限集合，数学的帰納法，演習 第４週 関係（１） 長句積集合，関係，関係の幾何学的表現，演習 第５週 関係（２） 逆関係，関係の合成，同値関係，演習 第６週 グラフ理論（１） グラフと多重グラフ，次数，連結度，ケーにヒスベルグの橋（一筆書き），演習 第７週 グラフ理論（２） 周遊可能グラフ，特殊なグラフ，行列とグラフ，演習 第８週 グラフ理論（３） ラベル付きグラフ，グラフの同形性，演習 第９週 平面グラフと彩色 地図，領域，オイラーの公式，演習 第 10 週 総合演習(1) 前半の講義に関して演習 第 11 週 組み合わせ解析（１） 数え上げの基本原理，階乗，２項係数，順列，演習 第 12 週 組み合わせ解析（２） 重複順列，組み合わせ，順序分割，樹形図，演習 第 13 週 命題計算（１） 文と複合文，連言，選言，否定，命題と真理値表，演習 第 13 週 命題計算（２） 恒真命題と矛盾命題，論理同値，命題代数，条件文と重条件文，演習 第 15 週 期末試験 ノート，教科書，電卓は持ち込み不可 （備考） － 166 － ソフトウェア工学（Software Engineering） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 草苅良至 電子情報システム学科 3 年前期（５セメスター） ２単位 専門科目、工学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(40%) C(30%) D(10%) E(20%) JABEE 基準 (c) (d1) (e)(h) よいソフトウェアを作成するための基礎を身に付ける。また、良いソフトウェアであることの 客観的な評価法を身に付ける。このために、ソフトウェア作成には欠かせないアルゴリズムを学 び、アルゴリズムの具体的実現であるプログラム（ソフトウェア）を作成する。プログラムの効 率化を念頭におき、時間計算量、領域計算量の概念を学ぶ。 以下を到達目標とする。 学習・教育目標 １．アルゴリズム （１）基本的アルゴリズムを数理的に理解でき、その正当性について説明できる。 （２）アルゴリズムの評価法を習得し、各アルゴリズムの計算量（時間計算量、領域計算量）が 評価できる。 （３）アルゴリズムの設計法が理解でき、各種アルゴリズムで用いられている設計技法が判断で きる。 （４）各種ソートアルゴリズムが理解でき、ソートアルゴリズムをプログラミングすることがで きる。 （５）各種探索アルゴリズムが理解でき、探索アルゴリズムをプログラミングすることができる。 ２．データ構造 （１）基本的データ構造（配列、リスト）を理解でき、基本的データ構造を用いてプログラミン グすることができる。 （２）キューおよびスタックを理解でき、プログラミングすることができる。 （３）高度なデータ構造を理解でき、データ構造の操作に必要な計算量を評価できる。 （４）アルゴリズムとデータ構造の関係を理解できる。 テキスト （参考書） 履修上の注意 テキスト： 平田富夫著「アルゴリズムとデータ構造（改訂Ｃ言語版）」森北出版 参考書： カーニハン他著「プログラミング作法」共立出版 エイホ他著「データ構造とアルゴリズム」培風館 ・単元ごとに、Ｃ言語によるプログラミング課題を課 す。 ・プリントも配布するが、ノートを準備するこ と。 ・下記の web ページも参考にすること。 （http://www.akita-pu.ac.jp/system/elect/comp1/kusakari/japanese/teaching/Soft_Tech/) 目標達成度の評価 方法・基準 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 受講態度、課題レポート、期末試験によって達成度を評価する。総合的評価は、 期末試験が 60％、課題レポートが 25％、受講態度が 15％とする。 － 167 － 授業計画の内容 第１週 緒言 ソフトウェア工学を学ぶ目的、意義、内容、他の講義との関連、教科書、成績について説明する。 第２週 アルゴリズムとその解析 アルゴリズムの速度と正当性、時間計算量と領域計算量について説明する。（課題レポート１） 第３週 多項式計算のアルゴリズム ユークリッドの互除法、べき乗の計算、ホーナーの方法について説明する。（課題レポート２） 第４週 ソート（１） バブルソート、挿入ソート、選択ソートについて説明する。アイディアとアルゴリズムの関係、ループ不 変量について説明する。 第５週 ソート（２） マージソート、クイックソートについて説明し、分割統治法について説明する。 第６週 ソート（３） ヒープソートについて説明し、アルゴリズムとデータ構造の関係について説明する。 第７週 ソート（４） 決定木について説明し、アルゴリズムの限界について説明する。バケットソートについて説明し、解の制 約と解法の関係について説明する。（課題レポート３） 第８週 サーチ（１） 線形探索について説明する。アルゴリズムの正当性について説明する。 第９週 サーチ（２） ２分探索法について説明する。アルゴリズムの制約と、効率について説明する。 第 10 週 サーチ（３） ハッシュ法について説明する。（課題レポート４） 第 11 週 データ構造（１） 自己参照構造体を用いたリスト構造について説明する。 第 12 週 データ構造（２） スタック、キューにについて説明する。配列およびリスト構造を用いた実現についても説明する。 第 13 週 データ構造（３） 木構造を持つデータ構造（ヒープ、２分探索木）を説明する。 第 14 週 データ構造（４） 平衡木（ＡＶＬ木、Ｂ木等）について説明する。（課題レポート５） 第 15 週 期末試験 筆記用具のみ持参可とする。 （備考） － 168 － 計算機アーキテクチャ(Computer Archtecture) 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 小澤 一文 電子情報システム学科 3 年前期（５セメスター） 専門科目，情報技術 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(60%) C(20%) E(20%) 学習・教育目標 テキスト ２単位 JABEE 基準 (c) (d1)(d4) (e) 電子情報技術の集大成である電子計算機の動作原理を，主にハードウェ アから学習する。目標は， (1) ２進法によるデータ表現が理解できる (2) 計算機の基本構成および基本命令が理解できる (3) 簡単な演算器の設計ができる (4) メモリの構成が理解できる (5) 最先端のスーパーコンピュータ，並列計算機のアーキテクチャが 理解できる， である。 （参考書） 参考書：樹下行三「コンピュータ工学」，昭晃堂 履修上の注意 二進法，論理回路などの初歩は必須 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評価方法・基 準 講義中の演習，レポート２回，期末試験によって評価する。総合的評価 は，期末試験が 80％，レポートが 10％，演習が 10％とする。 － 169 － 授業計画の内容 第１週 計算機とは 計算機と電卓の違い，ノイマン型計算機（プログラム内蔵，逐次型計算機） 第２週 計算機におけるデータの表現（１） ２進法，文字の表現，整数の表現，底変換（１０進から２進への変換など），補数表示 第３週 計算機におけるデータの表現（２） 浮動小数点数（IEEE751 方式） 第４週 命令語の構成（１） 演算方式，基本命令，アドレス修飾 第５週 命令語の構成（２） 入出力命令，転送命令 第６週 演算装置の設計（１） 論理関数と論理回路の設計（復習） 第７週 演算装置の設計（２） 半加算器，全加算器，半減算器，全減算器 第８週 演算装置の設計（３） 乗除算器，比較器，コード変換器 第９週 メモリの構成 フリップフロップ，レジスタ，シフトレジスタ，メインメモリ，スタックメモリ 第 10 週 順序回路の設計（１） 順序回路とモデル，順序回路の論理設計 第 11 週 順序回路の設計（２） カウンタの設計，フィードバックレジスタ 第 12 週 アーキテクチャ チャンネル，仮想記憶 第 13 週 その他（１） スーパーコンピュータ，並列計算機のアーキテクチャ 第 14 週 その他（２） スーパーコンピュータ，並列計算機の応用 第 15 週 期末試験 （備考） － 170 － 数値解析(Numerical Analysis) 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 小澤 一文 電子情報システム学科２年後期（4 セメスター） ２単位 専門科目 講義 電子情報システム学科教育目標 JABEE 基準 A(50%) C(20%) F(30%) (c) (d1) (d4) (e) 物理現象を表現するために数値モデル（微分方程式など）が作られる、そ の計算機処理に必要な基本的な計算の技法とアルゴリズムを修得する。 学習・教育目標 テキスト （参考書） 履修上の注意 テキスト：加川幸雄、霜山竜一著「入門数値解析」朝倉書店 参考書：橋本 修著「電気電子工学のための数値計算入門」総合電子出版 社 戸川 隼人著「IT 時代の数学ミニマム」サイエンス社 適宜クイズを行う 評価の対象としない欠席（割合）条件：なし コンピュータによる計算機処理に必要を基本的な計算とアルゴリズムにつ いて習得する。また、さらに高度な数値計算技法のための土台を作る。 出席状況（30%）、レポート及び定期試験（計 70%）の結果より総合的に評 価する。 目標達成度の評価 方法・基準 － 171 － 授業計画の内容 第 1 週 数値計算の誤差 数値計算で発生する可能性のある誤差について学ぶ 第2週 微分と積分（差分と数値積分） 微分と積分が数値計算ではどのように行われるかを学ぶ 第3週 補間と曲線のあてはめ 計測点における値を結ぶ方法について学ぶ 第4週 補間と曲線のあてはめ 計測点における値を結ぶ方法について学ぶ 第5週 行列演算 マトリックス演算の定義を学び例題を解いてみる 第6週 連立代数方程式の解法 連立方程式のマトリックス表示と計算機による有効な解法を学ぶ 第7週 常微分方程式と偏微分方程式の差分近似と連立方程式への変換 差分表示を使い微分方程式に対応する差分連立方程式を導出する 第8週 離散化と連立方程式の導出 差分表示を使い微分方程式に対応する差分連立方程式を導出する 第9週 常微分方程式の重みつき残差表示 微分方程式の積分形表示について学ぶ 第 10 週 有限要素法と連立方程式の導出 要素分割による離散化と連立方程式を作る手法を学ぶ 第 11 週 計算例 拡散形微分方程式の数値計算例を示す 第 12 週 演習 上と類似の問題について差分法により計算してみる 第 13 週 演習 上と類似の問題について有限要素法により計算してみる 第 14 週 第 15 週 試験 解答例と講評 試験の解答例を示して、学生の試験結果言及する 備考 － 172 － 情報理論(Information Theory) 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 小澤 一文 電子情報システム学科 ２年前期（３セメスター） 専門科目，情報技術 講 義 電子情報システム学科教育目標 A（80%) B(10%)C(10%) 学習・教育目標 テキスト ２単位 JABEE 基準 (c) (d1) (d2) (e) ディジタル情報通信を高速かつ安全に行うための基礎となる理論を学 ぶ。情報理論では確率論が基礎となるので，まず，確率論の基礎を概説 する。講義は日常の事例をできるだけ多く取り入れ，数学の苦手な学生 でも理解できるようにする。具体的には， (1)情報と情報量 (2)効率的な伝送法 (3)符号化，復号化法 (4)誤り訂正，検出 (5)データ圧縮 などを理解し，簡単な符号を作り，それを復号できるようにする。 （参考書） 教科書：平田廣則「情報理論のエッセンス」昭晃堂 履修上の注意 ２進法，確率論の初歩は知っておく必要がある 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評価方法・基 準 講義中の演習，２回の課題レポート，期末試験によって達成度を評価す る。総合的評価は，期末試験が 80％，課題レポートが 10％，演習が 10％ 程度である。 － 173 － 授業計画の内容 第１週 科目の概要 情報とは何か，情報通信のモデル，情報と確率の関係 第２週 情報量の定義 情報の加法性，自己情報量，平均情報量（エントロピー） 第３週 確率論及び２進法の基礎 確率論の基礎（復習），確率を用いたゲーム，パラドックスなど，２進数について 第４週 エントロピーとその性質 エントロピー関数とその性質，条件付きエントロピー，相互情報量 第５週 情報源 情報源モデル，情報源の種類，無記憶情報源，通報 第６週 情報源符号化 符号化，符号化のクラス，瞬時符号，クラフトの不等式，拡大情報源，コンパクト符号，冗長度 第７週 符号化法 ハフマン符号 第８週 通信路と相互情報量（１） 通信路モデル，通信路での確率関係，通信路とエントロピー，相互情報量 第９週 通信路と相互情報量（２） 種々の通信路（無雑音通信路，確定的通信路） 第 10 週 通信路符号化 通信路符号化 第 12 週 誤り訂正と検出（１） 冗長性，パリティ検査，ハミング距離 第 12 週 誤り訂正と検出（２） 誤り訂正符号，誤り検出符号 第 14 週 線形符号 組織符号，２元(n, k)符号，生成行列，検査行列 第 15 週 巡回符号 符号多項式，生成多項式，検査多項式 第 15 週 期末試験 電卓持ち込み可 （備考） － 174 － ディジタル信号処理(Digital Signal Processing) 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 高根 昭一 電子情報システム学科２年前期（４セメスター） ２単位 専門科目 講義 電子情報システム学科教育目標 A(50%) C(20%) E(30%) JABEE 基準 (c) (d1) (d4) ディジタル信号処理は情報通信・情報処理の基幹技術となっている。ディ ジタル信号処理の基礎の習得を目的として、本授業ではアナログ信号とデ ィジタル信号との関係を中心に学習する。フーリエ級数、フーリエ変換な どアナログ/ディジタルを統一、一貫した形で考察する。 学習・教育目標 テキスト （参考書） 履修上の注意 テキスト：加川幸雄著「アナログ/ディジタルフィルタ」科学技術出版社 参考書：坂巻佳寿美著「ディジタル信号処理」工業調査会 適宜クイズを行う 評価の対象としない欠席（割合）条件：なしに出席１回２点に対応 目標達成度の評価 方法・基準 我々の身の回りの信号はアナログ信号である。これに対して、コンピュー タによる処理系はディジタルである。アナログ信号とディジタル信号の対 応関係、信号の時間的変化と周波数スペクトルの関係を理解するとともに 現実問題への応用ができるようになることが大切である。 成績は試験・レポートが 70%、出席状況が 30%の割合で評価する。 － 175 － 授業計画の内容 第 1 週 信号の周波数領域・時間領域表示 連続信号の表現とそのフーリエ級数について学ぶ 第2週 フーリエ変換 フーリエ級数とのつながりを重視してフーリエ変換を学ぶ 第3週 伝達関数 伝達系の時間領域、周波数領域表現について学ぶ 第4週 離散的信号 連続信号とそのサンプリング系列について学ぶ 第5週 信号の離散化と Z 変換 離散化された信号とその Z 変換及びその意味について学ぶ 第6週 離散的フーリエ級数、離散的フーリエ変換 離散化された信号のフーリエ級数とフーリエ変換について学ぶ 第7週 標本化定理 連続信号と離散化されたインパルス系列との等価性について学ぶ 第8週 ディジタルフィルタの構成 遅延素子による非巡回、巡回フィルタの構成について学ぶ 第9週 窓関数 非巡回フィルタとしての窓関数と重みづけの効果について学ぶ 第 10 週 高速フーリエ変換（FFT）とアルゴリズム 離散フーリエ変換の効率的演算法について学ぶ 第 11 週 自己相関、相互相関 二つの信号の相互関係の意味とその表現について学ぶ 第 12 週 線形予測 線形予測について学ぶ、フーリエ変換によるスペクトルと比べる。 第 13 週 演習 基本的知識について簡単な計算を学習する 第 14 週 第 15 週 テスト 解答例と講評 テストの解答例を示して、学生の試験結果言及する 備考 － 176 － シミュレーション工学(Simulation Technology) 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 新任教員 電子情報システム学科３年後期（６セメスター） 専門科目 講義 電子情報システム学科教育目標 C(30%) E(30%) F(40%) 学習・教育目標 テキスト （参考書） 履修上の注意 ２単位 JABEE 基準 (c) (d1) (d4) (e) シミュレーション技術は多岐にわたる。本講では数値シミュレーション、 とりわけ、電気電子システムにおけるシミュレーションとして場の等価回 路とアナロジーについて考察し、それに基づいて電磁波伝搬のシミュレー ションを行う。座学だけでなく、ソフトウェアによるコンピュータシミュ レーションを例題により実習することにより、理解の助けとする。 テキスト：加川幸雄、吉田則信、土屋隆生、佐藤雅弘著「等価回路網法入 門」森北出版 参考書：加川幸雄、村山健一 著「BASIC による電気・電子有限要素 法」科学技術出版社 加川幸雄、山淵龍夫、村井忠邦、土屋隆生共著「FEM プログ ラム選１，２，３」森北出版 コンピュータによる演習あり 評価の対象としない欠席（割合）条件：出席１回２点に対応 電気回路と波動空間とのアナロジー、フォートランによる簡単なプログラ ム作成、ソフトウェアによるシミュレーションができるようにする。 試験は行わない、レポートが 70%、出席状況が 30%の結果を総合的評価す る。 目標達成度の評価 方法・基準 － 177 － 授業計画の内容 第 1 週 シミュレーションとは何か シミュレーションの考え方と拡がりについて考える 第2週 回路網と場 回路と分布定数回路、二次元波動場の関係について考える 第3週 電磁界の数式表現 ラプラス場/ポアソン場 電磁界の基礎とその物理的意味について総括する 第4週 マクスウェル方程式と波動方程式 マクスウェルの方程式からの波動方程式の導出について学ぶ 第5週 波動方程式の数値解法のいくつかについて学ぶ 差分法、有限要素法、境界要素法など 第6週 空間回路網法 二次元波動場のダランベール解表現について考える 第7週 伝達線路行列法 二次元波動場の散乱間とマトリックス表現について学ぶ 第8週 １次元平行線路を伝わる波/２次元伝達線路を伝わる波 上の手法により波動伝搬のシミュレーション結果について学ぶ 第9週 電磁波問題への応用例 導体、誘電体による散乱、光導波路解析例について学ぶ 第 10 週 シミュレーション実習 散乱マトリックスを作ってみる 第 11 週 シミュレーション実習 マトリックスを接続して空間表現を考える 第 12 週 シミュレーション実習 境界条件（反射、吸収）について学ぶ 第 13 週 シミュレーション実習 簡単な課題について各自シミュレーションをする 第 14 週 レポート作成 レポートを作成する 第 15 週 レポート提出、講評 レポート提出をうけて、講評を行う 備考 － 178 － アドバンストプログラミング(Advanced Programing） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 小澤 一文，陳 国躍 電子情報システム学科 3 年後期（6 セメスター） ２単位 専門科目，自然科学 講 義・演 習 電子情報システム学科教育目標 JABEE 基準 A（80%) B(10%)C(10%) (c) (d1) (d2) (e) 計算機プログラミングの高級テクニックを学び，それを通してより効率的 なアルゴリズムを考え出す能力を養う。 離散アルゴリズム 互除法 ソーティング（バブルソート，クイックソート） 探索（直線探索，二分探索） 連立一次方程式（ガウスの消去法） 論理回路のシミュレーション 連続アルゴリズム 組み立て除法 多項式補間(ラグランジュ補間，スプライン補間) 数値積分（台形公式，シンプソン公式）， 常微分方程式(オイラー法，ルンゲ・クッタ法) 多倍長演算 加算，減算 モンテカルロ法 乱数の生成法，乱数を用いた積分法 テキスト （参考書） 参考書：C で書くアルゴリズム，疋田輝雄，サイエンス者 履修上の注意 評価の対象としない欠席（割合）条件： 目標達成度の評価方法・基 準 － 179 － 授業計画の内容 第１週 科目の概要 第２週 第３週 第４週 第５週 第６週 第７週 第８週 第９週 第 10 週 第 12 週 第 12 週 第 14 週 第 15 週 第 15 週 期末試験 （備考） － 180 － 波動伝送工学（Electromagnetic Wave Transmission Engineering） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 テキスト 阿部 紘士 電子情報システム学科 3 年前期（5 セメスター） ２単位 専門科目，自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(40%) C(10%) E(40%) E(10%) JABEE 基準 (c) (d1) (d4) (e) “いつでも，どこでも，だれとでも”の情報通信を可能にするためには，無線通信は不 可欠である．本講義では，無線通信，有線通信，リモートセンシング，電磁波エネルギ ー利用など，諸技術の基本となっているこの電磁波の挙動や伝送ついて，基礎理論と実 用例を学び，次に示す項目を理解することを目標とする． 1. 高周波伝送路の基礎 1) 分布定数線路の基礎方程式と各定数の意味． 2) 分布定数線路の整合，反射と VSWR とスミスチャート． 2. 各種の伝送線路 1) 各種の高周波伝送路． 2) 代表的な伝送路の導波管に関し，その形状諸元と伝送特性の関係． 3. 電磁波の放射 1) 基礎電磁方程式および平面電磁波の物理的意味． 2) アンテナの基本となるダイポールアンテナおよび方形開口面アンテナの放射現象の 基礎． 4. アンテナの基礎 1) アンテナの基本的な電気的性能および基本特性． 2) 線状アンテナ，板状アンテナ，開口面アンテナ，進行波アンテナなどに分類される 各種アンテナの放射特性． 5.電波伝搬 1) 地上波の伝搬(対流圏伝搬)，大気中の伝搬、電離層の作用など電波伝搬の基礎・概 要． 2) 大気圏外との通信(衛星通信)． 3) フェージングとその対策としてのダイバーシティ方式． （参考書） テキスト：安達三郎・佐藤太一共著「電波工学」 森北出版 履修上の注意 \2,520 線形代数学，解析学Ⅰ，電磁気学，電気回路学の知識が必要である． 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評価方法・基 5-6 回の課題レポート，期末試験および学習態度によって達成度を評価 準 する．総合的評価は，課題レポートが 40％，期末試験が 50％，学習態度 が 10％とする． － 181 － 授業計画の内容 第１週 講義の進め方，電波の基礎知識 電波の基礎知識として，周波数や波長，電波の応用例などを解説する． 第２週 高周波伝送路の基礎(1) 伝送路の各種形式と分布定数線路の解析法としての基礎方程式を説明する． 第３週 高周波伝送路の基礎(2) 伝送線路の各定数および反射と定在波の意味を説明する． 第４週 (課題レポート 1) 高周波伝送路の基礎(3) 分布定数線路の応用(整合，平衡－不平衡変換回路など)とスミスチャートを解説する．(課題レポート 2) 第５週 各種の伝送線路 高周波伝送路の代表例の導波管と光導波路の形状諸元と伝送特性の関係を説明する．(課題レポート 3) 第６週 電磁波と放射 (1) 基礎電磁方程式と平面電磁波の基本的性質について解説する． 第７週 電磁波と放射 (2) 電気ダイポールアンテナおよび方形開口面アンテナの基本的放射特性を説明する．(課題レポート 4) 第８週 アンテナの基礎 (1) アンテナの基本となる電気的特性として指向性，利得と電界強度などについて説明する． 第９週 アンテナの基礎 (2) アンテナの基本特性として，可逆性，配列(アレー)などについて説明する．(課題レポート 5) 第 10 週 アンテナの実際 (1) 学外講師による特別講義「通信用アンテナの技術動向(仮題)」 第 11 週 アンテナの実際 (2) 各種の線状アンテナについて説明する． 第 12 週 アンテナの実際 (3) 各種の板状アンテナ，開口面アンテナと進行アンテナについて説明する．（課題レポート 6） 第 13 週 電波伝搬 (1) 電波伝搬の概要および地上波の伝搬様式について説明する． 第 14 週 電波伝搬 (2) 大気中の伝搬，大気圏外の通信(衛星通信)および移動通信で課題のフェージングについて説明する． 第 15 週 期末試験 テキスト，参考書，配布物，電卓と筆記用具を持参 （備考） － 182 － 通信システム（Communication Systems） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 阿部 紘士 電子情報システム学科 4 年前期（7 セメスター） 専門科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(40%) C(10%) E(40%) F(10%) 学習・教育目標 テキスト （参考書） 履修上の注意 ２単位 JABEE 基準 (c) (d1) (d3) (d4) (e) 近年、コンピュータの高性能化，情報のディジタル化，通信システムの高機能化が相 俟って，情報化社会が実現され，それを支える通信技術の役割がますます重要になって いる．本講義では，その通信システムの基本となる信号と雑音，変調・復調などの通信 方式の基礎理論，および通信システムを構成する伝送システムと交換システムの基礎諸 技術について，以下の事項を習得することを目標とする． 1. 基本的な事項 1)関連する技術用語を正しく理解し，説明・記述することができる． 2)数式で表わされる定義． 2. 通信とそのシステム 1)通信ネットワーク構築の考え方の基礎． 2)通信要素技術と通信システムの形態の基礎． 3. 信号と雑音 1)信号の取扱い方． 2)ノイズの取扱い方． 4. 変調と復調 1)AM,FM,PCM 等の変調方式の基本． 2)多重伝送方式と ISDN の基礎． 5. アンテナ・電波伝搬 1)同軸ケーブル，光ファイバー，導波管等の伝送メディアの基本． 2)アンテナと電波伝搬の基礎． 6. 交換方式と網構成 1)トラフィック理論の基本． 2)交換方式と電話網構成の基礎． 7. 通信ＥＭＣ 1)ノイズに関する基礎事項． 2)変調方式・通信方式と耐ノイズ性(ノイズイミュニティ)の基礎． テキスト：高木 相「通信工学」 朝倉書店 \2,835 参考書 ：虫明・佐藤・清水「通信工学基礎論」 丸善 \3,045 線形代数，解析学Ⅰを履修していること． 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以下 目標達成度の評価方法・基 準 5-6 回の課題レポート，期末試験および授業態度によって達成度を評価 する．総合的評価は，課題レポートが 40％，期末試験が 50％，授業態 度が 10％とする． － 183 － 授業計画の内容 第1週 講義の進め方，通信とそのシステム (1) 通信と通信工学，電話と通信網および交換技術の発達を講義する． 第２週 通信とそのシステム (2) 通信網構築の考え方，通信容量，通信システムの構成および通信要素技術等を説明する．(課題レポート 1) 第３週 信号と雑音(1) 信号の表示法，周期関数信号のフーリエ級数展開と非周期関数信号のフーリエ変換について説明する． 第４週 信号と雑音(2) 相関関数とマッチトフィルタ，ノイズとパラメータおよびノイズ指数について説明する．(課題レポート 2) 第５週 変調と復調 (1) 信号と伝送媒体の整合，変調の種類および振幅変調方式の変復調について説明する． 第６週 変調と復調 (2) 角度変調方式の変復調について説明する． (課題レポート 3) 第７週 変調と復調 (3) パルス変調方式およびディジタル変調方式について説明する． 第８週 多重伝送方式とブロードバンド通信 多重伝送方式，ISDN とブロードバンド通信について説明する．(課題レポート 4) 第９週 伝送線路 (1) 伝送線路基礎理論と平行 2 線路，同軸線路および光ファイバについて説明する． 第 10 週 伝送線路 (2) およびアンテナ・電波伝搬 (1) 主な伝送線路の導波管と電波の放射理論について説明する． 第 11 週 アンテナ・電波伝搬 (2) 各種のアンテナおよび電波伝搬について説明する．（課題レポート 5） 第 12 週 学外講師による特別講義 「移動体通信技術の現状と将来 (課題)」 第 13 週 通信ＥＭＣ (1) EMC 概論，ノイズによる通信品質の劣化について説明する． 第 14 週 通信ＥＭＣ (2) 符号誤りの検出と訂正および通信におけるノイズイミュニティについて説明する． 第 15 週 期末試験 テキスト，参考書，配布物，電卓および筆記用具を持参． （備考） － 184 － 光工学（Optoelectronics） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 武田 和時 電子情報システム学科 ３年後期（６セメスター） ２単位 専門科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(50%) C(50%) JABEE 基準 (d1) (g) レーザ光の均一空間における挙動から始め、光ファイバやレーザダイオ ードなどの光受動素子や光能動素子を経て、光通信システムや光記憶シ ステムなどの応用システムまでを講義する。扱う技術分野は多岐わたる が、電磁波としてのレーザ光の特性が十分に理解されていれば、応用的 な技術については自習による理解が可能である。そこで、本授業では、 光通信システムと光記憶システムにおいて利用されている種々の光工 学の原理を理解し説明できるようにすることを目標とする。 学習・教育目標 （１）レーザ光の特性を電磁波の観点から理解し説明することができ る。 （２）幾何光学の主要事項について理解し説明することができる。 （３）光システムで用いられる主な受動素子について動作原理と特性を 理解し説明することができる。 （４）光システムで用いられる主な能動素子について動作原理と特性を 理解し説明することができる。 （５）光通信システムや光記憶システムについて動作原理と特性を理解 し説明することができる。 テキスト （参考書） テキスト：西原、裏「光エレクトロニクス入門」コロナ社 履修上の注意 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以上 目標達成度の評価方法・基 準 目標達成度は、課題レポート、期末試験、出席率により評価する。総合 評価における比率は、課題レポートが２０％、期末試験が７０％、出席 率が１０％とする。 － 185 － 授業計画の内容 第１週 波動と光に関する諸現象（１） 光速の測定、波の回折、反射、屈折、偏波などについてビデオ教材などを用いて解説する。 第２週 波動と光に関する諸現象（２） レンズ、レーザ、フォトダイオード、光ファイバなどをビデオ教材などを用いて解説する。 第３週 光エレクトロニクスの歴史 レーザの発明に始まる光エレクトロニクスの歴史について概説する。 第４週 レーザ光とその特性 レーザ光とその単色性、指向性などについて解説する。 第５週 波形のフーリエ級数展開とパワースペクトル 波形のフーリエ級数展開、パワースペクトルなどについて解説する。 第６週 波動方程式の導出 ベクトル解析によりマクスウェルの方程式から波動方程式を導出する手順などを解説する。 第７週 電磁波と基本特性（１） 波動方程式から電磁波を導く手順、電磁波の特性などについて解説する。 第８週 電磁波の基本特性（２） 光速、偏波、エネルギーなど電磁波の基本特性について解説する。 第９週 幾何光学（１） 光線方程式、光線の性質などについて解説する。 第 10 週 幾何光学（２） ホイヘンスの原理、光線の反射、屈折などについて解説する。 第 11 週 幾何光学（３） 光線伝搬の行列表示と結像系の解析への応用について解説する。 第 12 週 回折と干渉 光の回折と干渉について解説する。 第 13 週 光受動素子、光能動素子 光ファイバ、波長フィルタ、偏光素子、半導体レーザ、光検出素子などについて解説する。 第 14 週 光応用システム 光ファイバ通信システム、光記憶システムなどについて解説する。 第 15 週 期末試験 （備考） － 186 － 情報ネットワーク工学（Information Network Engineering） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 武田 和時 電子情報システム学科 ３年後期（６セメスター） 専門科目、自然科学 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(40%) B(30%) C(30%) 学習・教育目標 テキスト ２単位 JABEE 基 準 (d4) (g) 情報ネットワークは、コンピュータと通信が一体化したシステムである。情報ネッ トワークでは、各種のデータ、文字、音声、画像などの情報は、コンピュータによ り通信に適した形態に変換され、次にネットワークに送り出される。ネットワーク を経て到着した情報は相手側のコンピュータによりはじめの態形に変換される。情 報ネットワークを構成するには極めて多岐にわたる技術を必要とするが、それらは ＯＳＩ基本参照モデル（開放型システム間相互接続参照モデル）により系統的かつ 効率的に理解できる。そこで、ＯＳＩ基本参照モデルに基づいて情報ネットワーク を理解し説明できることを目標とする。 （１）情報ネットワークの全体像とそれを取り巻く社会情勢について理解し説明す ることができる。 （２）マルチメディア情報の生成と表現ついてについて理解し説明することができ る。 （３）通信ネットワークの基本構成について理解し説明することができる。 （４）ＯＳＩ基本参照モデルに基づいて情報ネットワークを理解し説明することが できる。 （５）ＯＳＩ基本参照モデルを構成する各階層について理解し説明することができ る。 （参考書） 履修上の注意 評価の対象としない欠席（割合）条件：1/4 以上 目標達成度の評価方法・基準 目標達成度は、課題レポート、期末試験、出席率により評価する。 総合評価における比率は、課題レポートが２０％、期末試験が７ ０％、出席率が１０％とする。 － 187 － 授業計画の内容 第１週 情報ネットワーク技術を取り巻く情勢 情報ネットワーク技術を取り巻く情勢についてビデオ教材などを用いて解説する 第２週 情報ネットワーク技術の全体像 情報ネットワーク技術の全体像と授業でとりあげる主要項目を解説する。 第３週 マルチメディア情報の生成 情報ネットワークを流れるマルチメディア情報についてその生成方法と特性を解説する。 第４週 ディジタル情報の表現方法 ２進数と１６進数による情報表現について解説する。 第５週 ネットワークの各種基本構成 ネットワークの各種の基本構成と特性について解説する。 第６週 ネットワークアーキテクチャ ネットワークアーキテクチャとプロトコル、標準化機関などについて解説する。 第７週 ＯＳＩ基本参照モデル ＯＳＩ基本参照モデルとそれを構成する７階層について概要を解説する。 第８週 ＯＳＩ基本参照モデルの物理層（１） データ伝送と交換システムについて解説する。 第９週 ＯＳＩ基本参照モデルの物理層（２） イーサネットを例としてＯＳＩ基本参照モデルの物理層を解説する 第 10 週 ＯＳＩ基本参照モデルのデータリンク層 イーサネットを例としてＯＳＩ基本参照モデルのデータリンク層を解説する。 第 11 週 ＯＳＩ基本参照モデルのネットワーク層 インターネットを例としてＯＳＩ基本参照モデルのネットワーク層を解説する。 第 12 週 ＯＳＩ基本参照モデルのトランスポート層 インターネットを例としてＯＳＩ基本参照モデルのネットワーク層を解説する 第 13 週 ＯＳＩ基本参照モデルのセッション層とプレゼンテーション層 インターネットを例としてセッション層とプレゼンテーション層を概説する。 第 14 週 ＯＳＩ基本参照モデルのアプリケーション層 インターネットを例としてアプリケーション層を概説する。 第 15 週 （備考） 期末試験 ＯＳＩ参照モデル：開放型システム間相互接続参照モデル － 188 － 論理回路学 (Logic Circuits) 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 高根 昭一 科目分類 専門科目、 授業の形態 電子情報システム学科 講 １年後期（２セメスター） 義 電子情報システム学科教育目標 A(40%) E(40%) F(20%) 学習・教育目標 テキスト （参考書） 履修上の注意 目標達成度の評価方法・基 準 ２単位 JABEE 基準 (c) (d1) (d4) (e) 今日の社会のあらゆる面において，コンピュータは必要不可欠であ り，基幹的な役割を担っている．このコンピュータの重要な構成要素と なるのが，論理回路である．本講義では，論理回路を設計する上で必要 な論理数学の基礎とともに，論理回路の基礎を学ぶ．また，論理回路の 簡単な応用を学ぶことを通じて，人間にとって扱いやすい「論理」をも とに回路を設計するという考え方を理解する． テキスト：浜辺隆二 『論理回路学入門』 森北出版 1,995 円 参考書：城戸健一 『論理回路』 森北出版 2,730 円 講義終了時に，次回の講義予定を知らせるので，次回の講義の前までに， テキストの該当部分を熟読しておくこと． 評価の対象としない欠席（割合）条件：なし 講義期間中に出題するレポートと定期試験の結果で，目標達成度を総合 的に評価する．その割合は，レポート 15 %，定期試験の結果 85 %であ る． － 189 － 授業計画の内容 第１週 緒言 論理回路学を学ぶ意義や，講義全体の構成などについて説明する． 第２週 数体系(1) 2 進数，8 進数，16 進数と 10 進数との関係，およびそれらの間の基数変換について説明する． 第３週 数体系(2)，符号体系 2，8，16 進数の加減算と補数演算，および BCD 符号やグレイ符号などの符号体系について説明する． 第４週 ブール代数 論理回路学を学ぶ上で基本的なブール代数の考え方，規則について説明する． 第５週 論理関数 論理関数の加法形，乗法形とそれらの標準形，および基本的な論理ゲートや完全系について説明する． 第６週 カルノー図による論理関数の簡単化(1) ブール代数の規則やカルノー図を用いた論理関数の簡単化の方法について説明する． 第７週 カルノー図による論理関数の簡単化(2)，K-M 法による論理関数の簡単化 カルノー図を用いた論理関数の簡単化(多変数の場合)，K-M 法について説明する．(課題レポート) 第８週 組み合わせ回路(1) 組み合わせ回路の構成と解析について，基礎的な部分を説明する． 第９週 組み合わせ回路(2) 異なる論理ゲートを用いた組み合わせ回路の構成や，それらの変換方法について説明する． 第 10 週 組み合わせ回路(3) 代表的な組み合わせ回路(加算器，エンコーダ，デコーダなど)を説明する．(課題レポート) 第 11 週 順序回路(1) 順序回路の考え方，フリップフロップについて説明する． 第 12 週 順序回路(2) フリップフロップの入力方程式の求め方，および順序回路の構成法の基礎的な部分を説明する． 第 13 週 順序回路(3) 様々なフリップフロップを用いた順序回路の構成法を例題をもとに説明する．(課題レポート) 第 14 週 順序回路(4) 代表的な順序回路(レジスタ，カウンタなど)について説明する． 第 15 週 期末試験 教科書，配布プリントおよびノートは持ち込み可． （備考） － 190 － 電気・電子計測（Electric and Electronic Measurement） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 笹森 崇行 電子情報システム学科 ３年前期（５セメスター） 専門科目、選択科目 講 義 電子情報システム学科教育目標 A(20%) C(40%) E(40%) 学習・教育目標 ２単位 JABEE 基準 (c) (d1) (d4) (e) 最近の電子・情報技術の発展に伴い、従来頻繁に用いられてきた単機 能の計測機器が姿を消し、情報処理機能を組み合わせた高機能な計測機 器が主流を占めるようになってきた。このような計測機器の性能を十分 に引き出し、満足な測定結果を得るには、測定器の原理や信号の性質を 理解することが重要となる。本講義では、最新の測定器や測定技術と共 に、電子情報システムを専門とする学生に必要な測定の基本原理、方法、 技術の限界及び発展性について理解することを目標とする。 （１）測定法の種類、誤差、単位等といった測定の基礎を理解できる。 （２）指示電気計器の基本原理を理解できる。 （３）電圧や電流等の各種電気量の測定方法、原理を理解できる。 テキスト （参考書） 菅野允「電磁気計測」コロナ社 履修上の注意 目標達成度の評価方法・基 準 電磁気学、電気回路学の知識が必要である。 講義中の２回の課題レポート、中間試験、期末試験によって達成度を評 価する。総合的評価は、課題レポートが２０％×２、中間試験が３０％、 期末試験が３０％とする。 － 191 － 授業計画の内容 第１週 緒言 測定の基礎１ 授業の目標、評価方法、教科書等について。測定一般、測定の種類について説明する。 第２週 測定の基礎２ 誤差について、誤差の原因や統計処理、近似計算等の説明をする。 第３週 単位と標準 メートル条約、国際単位系、単位の実現方法について説明する。（課題レポート１） 第４週 電気計器１ 指示計器一般について、その分類や構成、誤差の原因等を説明する。 第５週 電気計器２ 最も広く用いられる電気計器である可動コイル計器について、動作原理や特性等の説明をする。 第６週 電気計器３ 可動鉄片形計器等の可動コイル計器以外の動作原理を用いる指示計器について説明する。 第７週 中間試験 筆記用具、電卓、自筆資料（A4 用紙 1 枚）の持込を許可する。 第８週 電圧・電流・抵抗の測定 特殊な電圧・電流測定法、および抵抗器や基本的な抵抗測定について説明する。 第９週 特殊な抵抗の測定 低抵抗や高抵抗、電解液の抵抗、接地抵抗等の特殊な抵抗の測定器や測定方法について説明する。 第 10 週 インピーダンスの測定 インピーダンス（R,L,C）、およびブリッジ等の測定器について説明する。（課題レポート２） 第 11 週 電力・電力量の測定 直流・交流電力の説明、および電力や電力量の測定方法について説明する。 第 12 週 周波数・時間の測定 標準電波、周波数標準、周波数の測定方法等について説明する。 第 13 週 波形・位相・スペクトル・ひずみの測定 オシロスコープ、フーリエ級数、スペクトルアナライザ等について説明する。 第 14 週 磁気測定、応用測定、計測自動化システム 磁気変調器や核磁気共鳴等の磁気測定や、電気・電子計測を応用した測定器、システムについて説明する。 第 15 週 期末試験 筆記用具、電卓、自筆資料（A4 用紙 1 枚）の持込を許可する。 （備考） ホームページに載せている講義資料を、学科イントラネットからたどって入手 することができる。 － 192 － 音響工学 (Engineering Acoustics) 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 曽根 敏夫 科目分類 専門科目 授業の形態 電子情報システム学科 講 ３年前期（５セメスター） 義 電子情報システム学科教育目標 A(30%) B(20%) D(30%) E(20%) 学習・教育目標 テキスト ２単位 JABEE 基準 (c) (d) (e) 情報を担う媒体としての音の基本的性質とその応用について，必要な 知識を習得する．人間における音知覚のしくみと音刺激の影響，音波の 伝搬，音環境の設計，電気音響変換器の原理，騒音を含む音環境の測定 など，身近な音の問題についても理解を深めることを目標とする． （参考書） テキスト：城戸健一編著 『基礎音響工学』 コロナ社 履修上の注意 目標達成度の評価方法・基 準 デシベル(dB)を使った計算を行うので，対数計算可能な電卓を用意する こと． 評価の対象としない欠席（割合）条件：あり 定期試験および小試験(またはレポート)と出席率を加味して成績の評 価を行う． － 193 － 授業計画の内容 第１週 音と人(1) 人間の聴覚器官および音の聞こえの性質(ラウドネス，ピッチ，音色など)について説明する． 第２週 音と人(2) 音の聞こえの性質とその年齢・音環境による変化，音声の生成と認識について説明する． 第３週 振動 音の発生源である物体の振動について，基礎的な内容を説明する． 第４週 音波(1) 音の媒質中の伝搬について，波動方程式などをもとに基礎的な内容を説明する． 第５週 音波(2) 音響フィルタや音の放射，回折，屈折など，音波の伝搬における現象について説明する． 第６週 室内音響(1) 室内閉空間における音波の伝搬と挙動について説明する． 第７週 室内音響(2) 室内における音伝搬に関する諸問題について説明する． 第８週 電気音響変換器(1) 音信号の電気信号への変換，および電気信号の音信号への変換に使われる電気音響変換器の原理を説明す る． 第９週 電気音響変換器(2) 電気音響変換器として代表的なスピーカとマイクロホンについて説明する． 第 10 週 音と振動の測定(1) 音の一般的測定手法とその人間に対する影響の観点からの評価手法について説明する． 第 11 週 音と振動の測定(2) 振動の一般的測定手法とその人間に対する影響の観点からの評価手法について説明する． 第 12 週 オーディオ音響(1) 楽器音の性質および楽器の音響的特徴について説明する． 第 13 週 オーディオ音響(2) ディジタルオーディオについて説明する． 第 14 週 オーディオ音響(3) オーディオ機器による音の再生および再生音場の評価について説明する． 第 15 週 期末試験 電卓は持ち込み可． （備考） － 194 － 電子情報実験 I （Electronics and Information Systems Laboratory I） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 髙山 正和 電子情報システム学科 2 年後期（4 セメスター） ２単位 専門科目 実 験 電子情報システム学科教育目標 B(30%) E(50%) F(20%) JABEE 基準 (c) (d2) (d3) (f) (h) 電子情報実験 I では，電磁気学，電気回路学，電子デバイス工学，電子 回路学などについて基礎的な実験を行う。講義で学ぶ電子情報工学に関す る種々の物理現象を実験によって確認し，それらが実際の電子機器等にお いてどのように利用されているかを学ぶ。また，各種の実験装置ならびに 測定器の取り扱い方についても習得する。具体的には， 学習・教育目標 (1)オシロスコープなどの基本的な測定器を取り扱うことができる。 (2)電子デバイスの基礎的特性を測定し，それを理解できる。 (3)電子材料の物性を測定し，それを理解できる。 (4)基本的な電子回路の特性を測定し，それを理解できる。 (5)与えられた実験における結果に対する考察および，指定された課題を 行い，それらをまとめて報告書を作成できる。 ことを目標とする。 テキスト （参考書） 本学の実験指針書 履修上の注意 実験に先立って事前報告書の提出がある。また，完成していない報告書は 受理しない。 評価の対象としない欠席（割合）条件：実験を一回でも行わないもの 評価方法： (1)実験に積極的に参加し，チームのメンバーと協力して円滑に実験を遂 行している。 (2)測定器を正しく用いて測定を行っている。 目標達成度の評価方法・基 (3)考察・課題をすべて行っている。 準 (4)定められた形式に基づいて報告書を作成している。 (5)定められた期限内に報告書を提出している。 評価基準： 一回の実験について事前報告書(10 点)，実験態度(30 点)，報告書(60 点)とし，10 回の実験についてその平均点が 60 点以上の場合合格とする。 － 195 － 授業計画の内容 1. 抵抗及びインダクタンスの測定 ホイートストーンブリッジ，交流ブリッジを用いて抵抗，インダクタンスを測定する。 2. LCR 回路 受動回路の基本素子である L，C，R 回路の特性を時間領域，周波数領域で測定する。 3. 強磁性体の磁化特性の測定 強磁性体の磁化特性を測定し，磁性材料の用いられ方と磁化特性の関係を理解する。 4. 強誘電体とその圧電・焦電的性質 強誘電体の電気的特性を測定し，その圧電性や焦電性について理解する。 5. 真空中の荷電粒子 電界，磁界中の電子の運動について学び，電子の電荷と質量の比を測定する。 6. ダイオードとトランジスタの静特性と増幅回路 ダイオードとトランジスタの静特性を測定し，動作原理について理解する。 7. 演算増幅器 演算増幅器の諸特性を測定し，それを用いた各種の応用回路の働きを理解する。 8. 発振回路 ウィーンブリッジ発振回路を題材に発振の原理と動作を理解する。 9. トランジスタ回路と論理ゲート 電界効果トランジスタの基礎特性を測定し，論理ゲートの基礎動作を理解する。 10. Hall 効果と電気伝導 半導体の電気抵抗とホール効果の温度特性を測定し，電気伝導機構の差について理解する。 以上の 10 テーマを一週ごとに行う。 （備考） 実験を行うにあたっては，指導教員の指示に従うこと。 報告書の書き方については物理学実験の実験指針も参考にすること。 － 196 － 電子情報実験Ⅱ（Electronics and Information Laboratories Ⅱ） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 テキスト （参考書） 山口 博之 電子情報システム学科 ３年前期（５セメスター） ２単位 専門科目、自然科学 実 験 電子情報システム学科教育目標 A(20%) C(20%) D(20%) E(20%) F(20%) JABEE 基準 (a) (b) (c) (d2) (d4) (e) (f) (g) (h) 電子情報実験 I で得た、実験に関する基礎知識・理工学的な常識を土台にして、 電気機器・電子デバイスに関する物理現象・電気電子的特性を実験を通して理解 する。テーマとして電磁現象の初歩から電子通信用デバイスの電子物性、基材の 加工までを扱う。また、より高度な各種測定機器や実験装置の使用法、実験の計 画・進め方についても学ぶ。本実験では、７・８セメスターの卒業研究において 必要な実験知識・技術の習得も目標としている。 秋田県立大学電子情報システム学科 電子情報実験Ⅱ指針 履修上の注意 評価の対象としない欠席（割合）条件：全出席が必須 目標達成度の評価 方法・基準 全１０テーマにおける実験参加度、報告書内容によって達成度を評価する。総合 的評価は、参加度が 10％、報告書が 90％とする。 － 197 － 授業計画の内容 第１週 ガイダンス 履修上の注意 第２週 三相かご形誘導電動機 三相誘導電動機の特性について等価回路定数を決定し、特性を算定 第３週 シーケンス制御 プログラマブル・コントローラを用いて、シーケンス制御系の設計・構成を行う 第４週 フィードバックシステム 倒立振子を対象に、制御系ＣＡＤシステムＭＡＴＬＡＢ、ＤＳＰ装置で実機制御する 第５週 サイリスタを用いた電力変換 サイリスタの動作原理を学ぶ 第６週 音響計測の基礎 音源から放射される音のパワーを推定し、音響計測の基礎を学ぶ 第７週 論理演算回路 電子回路を用いた単純な論理回路の動作原理を理解する 第８週 微細加工技術の基礎 真空蒸着による薄膜形成、フォトリソグラフ技術を用いた微細パタン形成を行う 第９週 プラズマ現象の基礎 気体の放電に関するパッシェンの法則を通じて気体の導電現象を理解し、プラズマの基礎知識を把握する 第 10 週 光電変換デバイス フォトダイオード、光伝導セル、太陽電池、ＰＬＤ、半導体レーザの特性を測定する 第 11 週 電気光学効果と光制御デバイス 液晶を用いて光制御デバイスの基礎を理解する 第 12 週 予備日 テキスト・参考書等 参考書は特に使用しないが、授業においてプリント等を配布することがある。 履修上の留意点 特になし。 （備考） 期末試験は行わない。 上のテーマおよび順序は変更することがある。 － 198 － 電子情報実験Ⅲ（Electronics and Information Systems Laboratory Ⅲ） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 猿田 和樹 電子情報システム学科 ３年後期（６セメスター） ２単位 専門科目 実 験 電子情報システム学科教育目標 A(30%)B(10%)C(20%)D(10%)E(30%) JABEE基準 (c) (e) (g) (h) 電子情報実験Ⅲでは、講義で学んだ情報・通信の先端分野のより深い理 解のために、必須の基礎知識や素子の基本特性について実験を通じて学ぶ と共に、ソフトウェアシミュレーションを学生自ら行うことによりシミュ レーション言語に対する理解や問題解決能力の育成も図る。また、各種測 定機器・実験装置の使用方法や実験計画・進め方なども実験を通じて学 ぶ。なお、本実験により卒業研究に必要とされる最低限の実験知識・技術 も習得すること。具体的には 学習・教育目標 ・電気・電子・情報工学における用語を正しく理解し，記述できる ・電気・電子・情報工学における基礎的な原理を理解し，問題に適用でき る ・各種測定器の基本的な使い方を理解し，目的の測定ができる ・ソフトウェアの動作を理解し，目的の動作を達成できる ・実験結果に対する考察および，与えられた課題を行い，報告書として作 成できる ことを目標とする． テキスト （参考書） 履修上の注意 本学の実験指針書 事前報告書をまとめ，毎回必ず出席すること。 評価の対象としない欠席（割合）条件：一回でも欠席すれば評価しない 評価方法： (1)事前報告書をまとめ，実験内容を把握している． (2)実験に積極的に参加し，共同実験者と協力して円滑に実験を遂行して いる。 (3)測定器を正しく用いて測定を行っている。 目標達成度の評価 (4)ソフトウェアの動作を理解し，目的の動作を実現している． 方法・基準 (5)考察・課題をすべて行っている。 (6)定められた形式に基づいて報告書を作成している。 (7)定められた期限内に報告書を提出している。 評価基準： 事前報告書（10％）・実験態度（30％）・レポート（60％）の割合で評 価を行う。 － 199 － 授業計画の内容 1. 伝送線路・アンテナ 電磁波のふるまいの基礎、および電送線路の基本特性・定在波・インピーダンス整合などを理解す 2. 光通信 光ファイバーを用いた波長多重通信の基礎、発光・受光素子，光ファイバーなどの基本特性を理解す 3. 変復調 実時間波形と周波数スペクトルの関係、変調・復調、サンプリング定理の概念を理解する。 4. ディジタルフィルタ DSPを用いたローパスフィルタやバンドパスフィルタを設計・製作する。 5. カオス カオスの基礎および数式処理ソフトウェアの機能・使用方法を理解する。 6. ニューラルネットワーク ニューラルネットワークの基礎、および汎用シミュレーションソフトウェアの機能と使用方法を理解 7. 数理計画法による情報ネットワークの最適化 ネットワークの最適設計の基礎、および数理計画法ソフトウェアの機能と使用方法を理解する。 8. アナログ回路解析 能動素子を含んだアナログ回路の特性を解析し、設計・評価法について理解する。 以上全8テーマについて実験を行う． 1～4の4テーマは1週ずつ実験を行う． 5～8の4テーマはソフトウェアシミュレーションであり、これらは2週にわたり実験を行う。 班によって実験順序は異なるので、班構成・実験日程・実験場所に十分注意すること。 （備考） 実験を行うにあたっては，指導教員の指示に従うこと。 報告書の書き方については物理学実験の実験指針も参考にすること。 － 200 － プログラミング演習（Programming） 担当教員名 対象学科 開講期・単位数 科目分類 授業の形態 学習・教育目標 草苅良至、新任教員 電子情報システム学科 ２年前期（３セメスター） ２単位 専門科目、工学 演習 電子情報システム学科教育目標 JABEE基準 A(30%)B(10%)C(20%)D(10%)E(30%) (c)(d2)(d3)(e)(g)(h) コンピュータは現代社会では必要不可欠なものである。特にエンジニア は問題解決のために自らプログラムを作成する能力が必要とされる。本演 習では、プログラミング技法の基礎をＣ言語により習得し、プログラム開 発能力を養う。以下を本演習の達成目標とする。 １．Ｃ言語の機能を理解し、プログラミングすることができる。 （１）変数、定数の型を理解し、適切な型を用いることができる。 （２）順接構造、分岐構造、反復構造を理解し、プログラミングすること ができる。 （３）配列を理解し、配列を用いてプログラミングすることができる。 （４）関数を理解し、関数を用いてプログラミングすることができる。 （５）再帰を理解し、簡単な再帰関数を構築できる。 （６）ポインタを理解し、ポインタを用いてプログラミングすることがで きる。 （７）構造体を理解し、構造体を用いてプログラミングすることができ る。 ２．可読性、保守性の高いソースコードを記述できる。 （１）インデントの必要性を理解し、適切なインデントを行える。 （２）コメントの重要性を理解し、適切なコメントを挿入できる。 （３）変数、関数の命名の重要性を理解し、適切な命名を行える。 （４）変数の初期化の重要性を理解し、適切な初期化を行える。 （５）演算子の効果を理解し、適切に制御できる。 テキスト （参考書） テキスト：吉村賢治著、「Ｃ言語によるプログラミング入門」昭晃堂 参考書：カーニハン、リッチー著、石田晴久訳「プログラミング言語Ｃ第 ２版」共立出版 カーニハン、パイク著、福崎俊博訳「プログラミング作法」ASCII 履修上の注意 ・本演習では、毎回新しいプログラミング技法の習得を目指す。各演習で は、新しい技法を学習した後、それに関連した課題を行い、プログラムや レポートとして提出する。 ・課題には、基本課題（演習時間内に提出）、応用課題（次回演習までに 提出）、セメスタ課題（期限は別途設定）の３種類ある。 ・各課題の提出後、１回のみ再提出のチャンスが与えられる。 -再履修生、他学科履修生、クラス変更は事前に担当まで連絡すること。 -演習時間以外の実習室使用 平日は8:00-21:00に、他の授業がない場合に利用可能。 休日は担当教員から使用許可書を発行してもらう。 -本演習のサポートページも参照のこと。 (http://ws.honjyo.akita-pu.ac.jp/programming/) 評価資格の条件：基本課題を8回以上提出し、2回のセメスタ課題を提出した者 目標達成度の評価 次の割合で評価する。 方法・基準 基本課題：5%×11回=55%、応用課題:2%×11回=22%、セメスタ課題:23% － 201 － 授業計画の内容 第１週 プログラミング入門 演習の目的，概要を説明する。ＵＮＩＸの使い方、Ｃ言語によるプログラム作成手順、エディタの 使い方、課題提出法等を説明する。エディタを用いて、Ｃ言語のコメント作成の演習を行う。 第２週 基本的なＣの規則 UNIXの使い方、エディタの使い方を復習する。Ｃ言語の基本的書式を説明する。Ｃ言語のコンパイ ル手順を説明する。実行可能なＣ言語プログラム作成の演習を行う。 第３週 簡単なデータ入出力 変数とその効果、標準入出力、入出力用ライブラリ関数等を説明する。標準入出力を利用したプロ グラム作成の演習を行う。 第４週 簡単な計算 代入演算子、算術演算子等を説明する。演算子を用いたプログラム作成の演習を行う。 第５週 条件分岐 分岐構造について説明し、Ｃ言語におけるif文、if-else文の書式について説明する。分岐構造を 用いたプログラム作成の演習を行う。 第６週 繰り返し 反復構造について説明する。Ｃ言語におけるfor文、while文の書式について説明する。反復構造を 用いたプログラム作成の演習を行う。 第７週 配列 Ｃ言語の配列について説明し、配列を用いたプログラム作成の演習を行う。 第８週 まとめ１ これまでの技法を用いるような総合的な課題をセメスタ課題Iとして与える。セメスタ課題では、 プログラムに付随したレポートの提出も求める。 第９週 まとめ２ セメスタ課題Ｉに取り組む。 第10週 関数と記憶クラス プログラムにおける関数の役割、Ｃ言語における関数の書式について説明する。Ｃ言語における変 数の有効範囲（スコープ）について説明する。関数を用いたプログラム作成の演習を行う。 第12週 関数と再帰 再帰的な関数について説明し、Ｃ言語における再帰関数の書式について説明する。再帰的な関 数を用いたプログラム作成の演習を行う。 第12週 ポインタ 変数におけるアドレスの役割を説明し、Ｃ言語におけるポインタの書式について説明する。ポイン タを用いたプログラム作成の演習を行う。 第13週 構造体 構造体（レコード構造）について説明し、Ｃ言語における構造体の書式について説明する。構 造体を用いたプログラム作成の演習を行う。 第14週 まとめ３ これまでの技法を用いるような総合的な課題をセメスタ課題IIとして与える。セメスタ課題では、 プログラムに付随したレポートの提出も求める。 第15週 まとめ４ セメスタ課題IIに取り組む。 （備考） － 202 －