生命科学部Faculty of Bioscience and Applied Chemistry
MAC100YC(材料化学 / Materials chemistry 100)応用化学入門Introduction to Applied Chemistry
髙井 和之Kazuyuki TAKAI
授業コードなどClass code etc
学部・研究科Faculty/Graduate school | 生命科学部Faculty of Bioscience and Applied Chemistry |
添付ファイル名Attached documents | |
年度Year | 2021 |
授業コードClass code | H8523 |
旧授業コードPrevious Class code | |
旧科目名Previous Class title | |
開講時期Term | 春学期授業/Spring |
曜日・時限Day/Period | 月3/Mon.3 |
科目種別Class Type | |
キャンパスCampus | 小金井 |
教室名称Classroom name | |
配当年次Grade | |
単位数Credit(s) | |
備考(履修条件等)Notes |
成績優秀者の他学部科目履修制度で履修する学 生:教員の受講許可が必要(オンライン授業の場合は、学習支援システムで許可を得るようにする) |
他学部公開科目Open Program | |
他学部公開(履修条件等)Open Program (Notes) | |
グローバル・オープン科目Global Open Program | |
成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | ○ |
成績優秀者の他学部科目履修(履修条件等)Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
SDGsCPSDGs CP | |
アーバンデザインCPUrban Design CP | |
ダイバーシティCPDiversity CP | |
未来教室CPLearning for the Future CP | |
カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
千代田コンソ単位互換提供(他大学向け)Chiyoda Campus Consortium | |
カテゴリー<生命科学部>Category |
環境応用化学科 学科専門科目 |
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Outline (in English)
The aim of this course is to help students acquire an understanding of selected topics about basic knowledge on Mathematics, Physics, Physical Chemistry, and Information Technology required for understanding other classes in the Department of Chemical Science and Technology.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的(何を学ぶか)Outline and objectives
環境応用化学科の専門科目を理解する上で必要な数学と物理・物理化学・情報処理の基礎について焦点を絞り学ぶ.
到達目標Goal
数学の式と物理・化学の式の関係,物理・化学における単位とその換算,物理量の次元,化学におけるグラフの描き方,微分の考え方,座標変換,自然法則と微分方程式の関係などを理解し,化学に現れる様々な現象を定量的に理解し,厳密に記述するための前提となる能力を身に付ける.
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか(該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連)Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
DP2
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)(学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. )
大学での化学の専門科目を学ぶために必要な物理・数学・物理化学,情報処理の基本的な事項をPC上での数値計算を中心とした実習形式で学ぶ.また演習問題を解き,学習支援システム上にレポートを提出する.さらに関連事項についての宿題も課す.授業の初めに、前回の授業で提示した課題へのレポート提出内容からいくつか取り上げて全体へフィードバックする.
アクティブラーニング(グループディスカッション、ディベート等)の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
あり / Yes
フィールドワーク(学外での実習等)の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1:科学的観点の文書作成
科学的文書の作成,情報機器,計算機器の使用法
2:数値の取り扱い
科学的な数値の取り扱い
3:化学における式
数学の式と物理・化学の式,
物理量の単位と次元、単位換算の方法
4:化学における変数と関数
データの視覚化,物理化学における定量的な問題の解き方
5:統計による考え方
基本統計量の計算
6:数値的微分法
速度・加速度・1次元における運動方程式,差分,二階微分
7:小テスト
前半の復習・総合演習
8:小テスト講評・科学的プレゼンテーションの技法
小テストの結果を題材とした統計処理の復習に関する解説・スライド作成の解説と実習
9:関数の局所近似
テイラー展開と近似式
10:非線形方程式の解法
二分法,割線法,ニュートン法の原理
11:偏微分と化学への応用
熱力学な量の変化,偏微分を用いた表現法
12:相関係数と最小二乗法
相関係数,最小二乗法
13:非線形方程式への最適化
ゴールシーク,ソルバーの利用した非線形方程式への最適化,高度なデータ処理と既習の原理との関係
14:総合演習
全ての授業回の内容に関する復習と総合演習を実施
授業時間外の学習(準備学習・復習・宿題等)Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】前回の内容を復習する.
授業中に解説された例題の続きと宿題を解く.
テキスト(教科書)Textbooks
オリジナルテキストを毎回,学習支援システムを通じて配布する
参考書References
化学系学生のためのExcel/VBA入門 - Office 2007 対応 -,寺坂宏一,コロナ社
アトキンス物理化学〈上〉P.W. Atkins,Julio de Paula(著), 千原秀昭,中村亘男(訳),東京化学同人
成績評価の方法と基準Grading criteria
毎回の授業内容の達成度を測定するために課す授業内演習課題と宿題(60%),小テストと最終回の総合演習の成績(40%)を統合して判断する.
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
毎回事前に配布するオリジナル教材によるに授業実施が好評であるため,引き続き実施する.
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
毎回,各学生が大学貸与のノートPCを使用して授業に参加する.学習支援システムで説明のファイルを事前配布し,レポートを学習支援システムに提出する.