教育の特徴

ディプロマ・ポリシー

自然界のすべてのものが従う普遍的な法則や原理を追及する物理学を学ぶことは, 未知の現象を根本的に分析・理解する素養を身に着けることにつながります。 物理学科の教育スタッフは「創造的研究活動と教育実践の融合」という理念のもと, 質の高い教育・研究活動を行い,つぎのような人材の育成を目指します。

1.物理学的知識と思考法:

今日の科学技術の発展に大きな貢献をしてきた現代物理学,およびその基盤をなす基 礎的知識を体系的に理解している。

2.問題解決能力:

習得した物理学的知識に基づき,物理的思考法を用いた問題解決能力を具えている。

3.科学的論理の表現力:

わかりやすい論理的説明能力やプレゼンテーション能力を有する。


カリキュラム・ポリシー

力学、物理数学、熱力学、電磁気学、量子力学、統計力学を「コア科目」 (物理学を学ぶのに必要な基本となる科目)と考え、 全てに対応する演習が選択科目として開講されます。 これらのコア科目群を習得することにより物理学という共通の言語で様々な現象を 議論し理解することができるようになり、 素粒子・原子核の極微な世界から、半導体や超伝導や磁性などの種々の凝縮系物質、 そして、最もスケールの大きな宇宙まで、さまざまな研究を進めるスタ-トライン立 つことができるようになります。

1.物理学科カリキュラム:

以下にある物理学科カリキュラムツリーを参照して下さい。

2.特徴:

【専門コア科目制度】: 専門科目の軸として,コア科目を体系的・重点的に学習し, 対応する演習科目でそれらの理解を深めます。

【外国語文献講読】: 少人数のグループにわかれ英語文献を読解し, 語学と専門(物理)双方の観点から英語で表現された 物理学を読破する力を養います。 また、発表を通じてプレゼンテーション能力、説明能力の向上を目指します。

【物理学実験】: 少人数のグループに分かれて、実験、データ解析、考察などによりそれぞれのテーマ に取り組みます。

【早期卒業制度】: 優秀な成績を修めた学生は半年間卒業を短縮する制度があり,より早く大学院での研 究活動を開始することができます。

3.成績評価と教育方法の向上:

【成績評価】: 試験・レポートなどに基づいた達成度の評価を厳格に行います。

【授業アンケート】: 理学部として独自の授業アンケートを行い,学生による評価を受けながら 講義を改善して行きます。


【専門コア科目制度】物理学の基本を習得

力学、物理数学、熱力学、電磁気学、量子力学、統計力学を「コア科目」(物理学を学ぶのに必要な基本となる科目)と考え、全てに対応する演習が選択科目として開講されます。


【外国語文献講読】英語で読破する力を養う

10名程度の少人数制授業で、半期の授業を3期に渡って行います。英語で書かれた物理学の教科書や原著論文、解説記事などを読解して、語学と専門(物理)双方の観点から英語で表現された物理学を読破する力を養います。また、発表を通じてプレゼンテーション能力、説明能力の向上を目的とします。


【物理学実験】代表的な実験を経験

少人数のグループに分かれて、実験、データ解析、考察などによりそれぞれのテーマに取り組みます。前期はエレクトロニクスおよびコンピュータの基礎的な知識と技術を学ぶとともに、量子力学の構築に寄与した代表的な実験を行い、実際の現象を通じて量子力学の理解を深めます。後期はX線の回折現象を学び、これによる結晶の構造解析の方法を習得。超伝導現象の観測、比熱測定などのテーマを行い、代表的物性測定の実験を経験します。


現代物理学の発展

小学校や中学校で習う理科や高校で習う物理は、物の運動や電気・磁気の性質、気体の性質、振動や波動など日常生活や簡単な実験で体験できる現象を学習します。大学1年生で習う物理学はこれらの内容をより体系的に学ぶことになります。

物理学科に進むと、これらの基礎科目をさらに体系的に学ぶとともに、ミクロな世界を記述する【量子力学】、時間と空間の概念を一新する【(特殊)相対性理論】、粒子が持つ新しい自由度であるスピンを考慮した多数の粒子の巨視的な性質を記述する【(量子)統計力学】など、日常生活から習得した常識が通用しない新しい分野を学ぶことになります。これらを学び理解することにより、身近にある様々なものの性質が、実は【量子力学】【相対性理論】【統計力学】などからの帰結であることを知るようになります。

これらのコア科目群を習得することにより物理学という共通の言語で様々な現象を議論し理解することができるようになり、素粒子・原子核の極微な世界から、半導体や超伝導や磁性などの種々の凝縮系物質、 そして、最もスケールの大きな宇宙まで、さまざまな研究を進めるスタ-トライン立つことができるようになります。


物理学科カリキュラム(平成23年度以降入学の学生向け)

物理学科カリキュラムツリーはこちら(pdf)

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(クリックすると大きく表示します)

新カリキュラムの実行課程表は「理学部案内(学部別入試入学者用)」を参照してください。

[2年前期]
理学部共通科目 現代物理学
必修 力学1、物理数学1、電磁気学1、熱物理学
選択 力学演習1、物理数学演習1、電磁気学演習1、熱物理学演習

[2年後期]
理学部共通科目 振動と波動の物理、現代天文学
必修 力学2、物理数学2、量子力学1、統計力学1、外国語文献購読1
選択 力学演習2、物理数学演習2、量子力学演習1、統計力学演習1

[3年前期]
必修 量子力学2、統計力学2、電磁気学2、外国語文献購読2、物理学実験1・2
選択 量子力学演習2、物性物理学、統計力学演習2、電磁気学演習2

[3年後期]
必修 外国語文献購読3、物理学実験3・4
選択 相対論、物性物理学、凝縮系物理学、原子核物理学、場の理論
早期卒業者用 卒業研究1

[4年前期]
必修 卒業研究1
選択 素粒子物理学、宇宙物理学、流体力学
早期卒業者用 卒業研究2

[4年後期]
必修 卒業研究2

*コア科目としての必修講義を2年前期から3年前期に開講する。

*コア科目には全て対応する演習が選択科目として開講される。


早期卒業制度

平成23年度入学生より早期卒業制度(半年間卒業を短縮する制度)が適用されます。

 【申請】申請時期:第3年次第1学期の所定期間(別途指示)

 早期卒業候補者としての認定要件

  • 1.全学教育科目及び理学部共通科目に係る卒業に必要な単位を修得していること。
  • 2.1以外に卒業に必要な74単位のうち,50単位以上を修得していること。
  • 3.1及び2に規定した単位の通算GPAが 3.00 以上であること。
  • 4.学科において早期卒業の候補者として相応しいと判断された者

 【卒業】卒業時期:第4年次第1学期末

 卒業要件

  • 1.卒業に必要な単位を修得していること。
  • 2.通算GPAが3.00以上であること。

授業応答システム"クリッカー"

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授業では、教員が一方的に話しかける講義のスタイルが一般的です。講義は知識の伝達に最も適した形態です。その一方で、理解を求める科目では講義のスタイルには限界があることが指摘されています。授業に双方向性を持たせるツールとして登場したのが授業応答システム"クリッカー"です。授業の最初や途中にクイズをして、学生達に答えてもらいます。学生にとっては、動機付けになる、クラスが参加型になる、他の学生の理解度と比較できる、またより教科に集中できるなどの利点があります。しかし、最も大きな利点は、教員にとってのものなのです。自分の説明が学生に通じているのかの確認に使うことができるのです。説明の後にクイズを出して正答率が低かったら、教員は単にしゃべっていただけで、教えていたわけではなかったわけです。クリッカーにより、教員は、学生がどこに躓きやすいのか確認をし、理解度が不足している部分には、新たな説明の仕方を加えていくことができます。このようにしてクリッカーを使うことにより、授業をしながら教授法の進歩が可能なのです。このように、クイズで試されているのは、実は学生達ではなく教員なのです。

海外ではこのクリッカーは広く使われてきました。北海道大学物理学科では2007年4月より、日本の高等教育機関として初めてクリッカーを導入しました。そして現在では多くの日本の大学でクリッカーが使われています。


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物理学科GSI制度(Graduate Student Instructor)


GSIとは大学院生講師(Graduate Student Instructor)の略です。Teaching Assistant(TA)と異なり、授業で教える大学院生達でアメリカではほぼどの大学でも導入されています。物理学科ではこのGSIの制度を日本の理系の学科として初めて導入しました。

物理学は、記憶するだけの学問ではなく自然界の基本を理解するためのものです。そのため、各教科では基本法則や概念を応用できて初めて理解したことになります。このためには、演習が欠かせません。物理学科では、力学、熱力学、電磁気学、量子力学、統計力学など重要でありかつ学生がつまずきやすい教科すべてに演習が配置されています。そしてこの演習を支えているのがGSIのみんなです。

学部学生にとっては「教員よりも気軽に質問しやすい」「わかりにくいところをわかってくれる」「身近な先輩なので目標になる」などの声が聞かれます。また、GSIの大学院生からは「説明能力が向上したようだ」「学費のサポートになるくらい稼ぐことができる」などの声が聞かれます。GSIの制度は単に物理学教科の理解力向上に役立つだけでなく、全人教育にも役立つのです。


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2010年度GSI研修