正電荷を持ったイオンと負電荷を持った電子によって構成されるプラズマを対象とした学問である「プラズマ科学」は，将来の基幹エネルギーとして期待される核融合発電の実現，宇宙や惑星磁気圏における現象の理解，超高強度レーザーによる様々な応用研究など，広範な最先端科学を支える基盤となっている．
　本講義の前半では，その研究対象であるプラズマの定義と諸性質について概説すると共に，プラズマ科学の歴史について振り返ることで以降の講義の導入を行う．
　後半は，実際にプラズマ科学の最先端研究を行っている講師から，(A)宇宙プラズマ，(B)磁気圏プラズマ，(C)光量子プラズマ，(D)核融合プラズマの概要と，各々の分野で得られた科学的発見について紹介する．
　以上の講義から，プラズマ科学の基礎的知識を習得するとともに，プラズマ科学を通して，文理問わず創造性を育む上で重要な科学的教養を身に付けることを目指す．

(1) プラズマの定義と諸性質を理解する．
(2) (A)-(D)の概要と，各々の分野で得られた科学的発見について理解する．
(3) (1)，(2)を通して，創造性を育む上で重要な科学的教養を身に付ける．

第1回　ガイダンス　　担当：今寺

第2-4回　「プラズマ」とは？　　担当：今寺
固体・液体・気体に次ぐ第4の物質状態であるプラズマの定義とその生成方法について概説するとともに，プラズマ科学を学ぶ上で必要な熱統計力学や電磁気学の基礎と，それに関連したプラズマの諸性質について説明することで，以降の講義の前提となる基礎知識を伝える．

第5回：「プラズマ科学」とは？　　担当：今寺
プラズマ科学全体の歴史を振り返り，本分野でこれまでどのような科学的発見が得られて来たかについて概説することで，以降の講義の導入を行う．

第6-7回：宇宙プラズマ　　担当：横山
宇宙は実はプラズマで満たされている．太陽はその代表例で，その最外層大気コロナでおこる太陽フレアなどのプラズマ現象を動画として見ることができる．宇宙におけるプラズマと磁場との相互作用によって生じる現象について紹介する．

第8回：磁気圏プラズマ　　担当：齊藤
太陽から放出され地球に流れて来るプラズマ（太陽風）と地球磁場との相互作用によって起こるオーロラ現象について解説する．人工衛星を使った観測を紹介し，そのデータを基にして，地球を囲むプラズマがオーロラとして発光するまでの物理的仕組みを解き明かす．

第9-11回：光量子プラズマ　　担当：松井
レーザー光線は様々な産業の根幹をなす技術であり，これを高強度にして物質に照射すると物質は一瞬で高温・高密度のプラズマとなる．このレーザー光線を利用した様々な応用技術について解説する．内容に応じて，ゲスト講師の招聘も検討する．

第12-13回：核融合プラズマ　　担当：村上
核融合に必要な超高温のプラズマに現れる不思議な構造を中心に解説する．プラズマ中の粒子や熱の輸送，それらを遮る流れ場や電流の自発形成など，様々な複雑現象の謎を探る．

第14回：まとめ　担当：今寺
全体のまとめを行うとともに，本講義で得られた科学的教養について論考する．

第15回：フィードバック　担当：今寺

スタート時点ではプラズマ科学に関する数学や物理の知識は必要としないが，講義内容を理解する上で必要となる関連知識については適宜紹介するので，各自予習，および復習する必要がある．

(a)毎回の講義中に出題される課題の点数と，(b)期末レポートの点数の合計で評価する．(a)と(b)の比率は8:2とする．(b)については，数式を用いて解くような問題ではなく，プラズマ科学全般を体系的にスライドでまとめる課題とする．

予習：事前にPandAにアップロードされた資料を学習する．
復習：期末レポートに向けて，各回の講義内容のまとめを行う．

期末レポート作成のために，PowerPointあるいはそれと同等のソフトウェアが使用できることが望ましい．

熱現象はとても身近な現象であるが，熱を物理学的に記述することは容易ではない．現代的な熱の理解は，原子・分子のエネルギーだが，エントロピーを導入することで，こうしたミクロな自由度の詳細によらない普遍的な熱力学の体系が構築される．熱力学において中心的な役割を演じるエントロピーを理解するとともに，自然界における物理法則のなかで，最も基本的といえる熱力学第２法則を学ぶ．

熱に関係した状態量としてのエントロピーを理解し，熱力学第２法則のエントロピーを用いた定式化とその応用など，熱力学の基礎的な体系を習得する．

熱平衡状態や示量変数といった熱現象を扱う上での基礎的事項を導入し，熱力学第１法則，熱力学第２法則を定式化し，熱力学の理論体系を学んでいく．熱力学において中心的な役割を演じるエントロピーを理解し，熱力学の応用について学ぶ．以下の順序で講義を進める．授業回数はフィードバックを含め全15回とし，各項目について1~4回の講義を行う.

1. はじめに
講義で学ぶ熱力学について，高校で学んだ内容にふれながら概観する．

2. 理想気体の熱力学と状態量としてのエントロピー
まず，理想気体に限定して，熱力学第1法則や熱機関の効率の問題を説明する．無限小過程において，熱量は不完全微分だが温度で割ることで完全微分にすることができる．このようにして導入される状態量としてのエントロピーを説明し，理想気体のエントロピーの具体的な表式を導出する．

3. 普遍的な熱力学の体系と熱力学第２法則
一般的な系について熱力学の体系を構築していく．熱力学がどのような系を対象とするかについて述べた後，示量変数，内部エネルギー，示強変数，準静的過程等を定義し，熱力学第2法則について説明する．熱機関の最大効率の問題に関して，カルノーサイクルが最大の効率をもつことを示し，クラウジウスの不等式を介して，一般的な系におけるエントロピーを導入する．種々の熱力学関数を導入して，様々な条件下での熱平衡条件について説明する．

4. 熱力学の応用
熱力学の応用として，ファン・デル・ワールス状態方程式の導出と気体の液化条件，多成分系における化学反応での質量作用の法則の導出，ゴムの熱力学などについて説明する．

5. 相転移
相転移の分類と1次相転移における潜熱，気体-液体相転移について説明する．

受講者は「物理学基礎論Ａ」(力学)を履修していることが望ましい。偏微分など講義で必要とする数学については適宜，補足する．

レポート課題（50点）およびPandA上で実施するオンラインテスト（50点）によって評価する．

講義内容を復習し，よくわからない点については他の受講生と議論したり，教員へ質問するなど，内容の理解に努めること．

質点の力学の知識を前提として、質点系の力学と剛体の力学を講義する。加速度系、特に回転座標系における運動方程式の説明から始めて、いろいろなコマの運動を含む物体の回転運動を、ニュートン力学の理論として学ぶ。理科系学生を対象とする。

加速系における質点系の運動の記述や、質点の集まりとしての剛体の運動を理解する。

講義の主な内容は以下の通りである。授業回数はフィードバックを含め全15回とし、各テーマの内容について、それぞれ2~3回の講義を行う。

１. 相対運動と非慣性系における運動方程式
座標系の並進、座標系の回転、非慣性系における質点の運動
２. 質点系の運動
質点系と外力・内力、質点系の重心と相対運動、質点系の運動法則と保存量
３. 剛体の運動
剛体の運動学的性質、剛体の運動の一般論、固定軸まわりの運動、平面運動、撃力による運動
４. 固定点のある剛体の回転運動
Euler角、剛体の自由回転、コマの運動
５. 固定点のない剛体の運動
コマの色々な運動、ブーメランの運動

講義の理解には「物理学基礎論Ａ」を履修していることが求められる。

筆記試験の結果によるが、レポートの提出（任意）があれば内容に基づいて評価の対象とする。

講義をもとに自学することを勧める。

質点（１粒子）の力学の知識を前提として、【質点系】（＝多粒子系）と【剛体の力学】および、【回転座標系】などの【加速度系】における運動方程式とその応用について、【ニュートン力学】に基づいて学習する。本講義により、（地球を含め）回転を伴う物体の運動の多彩なダイナミックスの理解を目指す。理科系学生を対象とする。

ニュートン力学に基づいた、【多粒子系の運動】、【剛体の運動】、【回転座標系】に関する基本的な法則を習得する。レポート課題、演習問題に取り組み、具体的な応用問題を解く能力を身につける。

講義の主な内容は以下の通りである。授業回数はフィードバックを含め全15回とし、1回の講義で2〜3の小項目を扱う。
（幾つかの小項目はレポート問題にする場合もある。）

１．質点系の力学
1-0 質点の力学（復習）
1-1 質点系の運動方程式〜重心運動
1-2 2質点系の相対運動
1-3 2つの天体の運動
1-4 角運動量（復習）
1-5 2質点系の角運動量
1-6 N質点系の重心運動と角運動量
1-7 ロケットとジェットの力学
1-8 連成振子（水平バネ振子）の基準振動

２．剛体の力学〜回転運動
2-1 剛体の概念と運動方程式
2-2 角速度ベクトルと慣性モーメント
2-3 剛体の一般の運動〜並進と回転
2-4 回転と並進のエネルギー
2-5 慣性モーメントの性質と計算
2-6 固定軸周りの回転〜タイヤの回転
2-7 剛体振子
2-8 回転の例１〜ヨーヨー
2-9 回転の例２〜円柱の転がり
2-10 回転の例３〜ビリヤード
2-11 ジャイロ現象
2-12 地球の歳差運動（ジャイロ現象）〜大周期（約26,000年）で地軸方向が変わる

３．非慣性系（回転系）での運動
3-1 慣性系と非慣性系〜回転系での遠心力とコリオリ力
3-2 自転する地球上での運動方程式
3-3 高速回転する中性子星〜パルサー
3-4 静止衛星
3-5 静止物体を回転系から見た場合
3-6 地球の自転の効果：落下運動に対する影響〜ナイルの放物線
3-7 地球の自転の効果：水平運動に対する影響〜フーコー振子と弾道

４．剛体の回転とオイラーの運動方程式
4-1 剛体の回転と剛体系
4-2 剛体系での回転の運動方程式〜オイラーの運動方程式
4-3 対称コマの自由回転〜小周期（約1.2年）で地軸方向がブレる歳差運動
4-4 剛体の自由回転の安定性と不安定性〜ラケットの回転の安定と不安定

講義の理解には「物理学基礎論Ａ」を履修していることが望ましい。

【筆記試験】の結果と【レポート】の内容に基づいて評価する。詳しくは授業中に説明するのでそちらを参照すること。

授業で取り上げた例題、レポート課題等は各自解いて復習しておくこと。

Quantum mechanics is one of the most successful theories in physics. It describes the physics of the microscopic world: molecular, atomic and subatomic processes. At first, we will follow the history of the quantum mechanics, and start with the black body radiation. The necessity of quantization arises from the failure to describe the black body radiation using classical physics. We will then examine the experimental evidences of the particle-wave duality. The Schrodinger equation is then introduced to describe simplest quantum systems. This course aims to show the necessity of quantum mechanics and to give listeners tools to describe the basic quantum systems.

To understand the fundamental concepts of quantum mechanics.
To learn mathematical methods which describe quantum objects.

In this course the following topics are covered:

1. Brief overview of relativistic energy and momentum. When classical physics was not enough anymore.
2. Black body radiation. Classical and quantum approaches.
3. Quantum properties of electro-magnetic radiation: photoelectric effect, Bothe experiment, Compton effect.
4. Rutherford model of atom.
5. Bohr model of atom.
6. Wave properties of particles: De Broglie's wave hypothesis.
7. Experimental conformations of De Broglie's hypothesis. Uncertainty principle.
8. Wave function and Schrodinger equation.
9. Particle in the infinite potential well.
10. One dimensional quantum system: harmonic oscillator.
11. Quantum tunneling of particles through potential barriers.
12. Physical states and operators.
13. Postulates of quantum mechanics.
14. Quantization of angular momentum.

15. lectures in total and one feedback class

It is desirable to take introduction to physics A and B courses. Knowledge of mechanics and wave theory is welcome.

Evaluation will be based on:
30% homework, attendance, and participation
20% quiz
50% final exam

Preparation for lectures will include revision of class materials and homework assignments. Detailed instructions will be given during the class.

This course is intended for Japanese and international students registered in natural science majors who are interested in learning chemistry in English.

Basic Organic Chemistry II explains the fundamental concepts behind the reactivity of organic compounds. This course can be taken alone or in combination with Basic Organic Chemistry I.

Students will be able to describe basic organic reaction mechanisms (nucleophilic substitutions, eliminations and electrophilic additions) and apply this knowledge to predict the major product in organic reactions, such as those involving hydrocarbons, alcohols, alkyl halides and alkenes.

The semester will be divided as follows:

Week 1: General Concepts and Stereoisomerism
Week 2: Enantiomers and Optical Activity
Week 3: Resonance (Review)
Week 4: Chemical Reactivity
Week 5: Substitution Reactions (Part 1)
Week 6: Substitution Reactions (Part 2)
Week 7: Mid-term Exam
Week 8: Alkene and Elimination Reactions (Part1)
Week 9: Alkene and Elimination Reactions (Part 2)
Week 10: Substitution vs. Elimination
Week 11: Addition Reactions (Part 1)
Week 12: Addition Reactions (Part 2)
Week 13: Synthesis
Week 14: Review of the Main Concepts
Week 15: Final Exam
Week 16: Feedback

特になし

Evaluation will be based on class attendance and active participation (30%), mid-term exam (30%) and final examination (40%).

Students should review the course materials after each class.

Teaching Approach:

The new concepts are introduced in a skill-building format with practice problems (in class) and exercises (in class) to help students master the course material (no homework).

46億年の地球の歴史の中で、 38億年前に出現した初期の単純な生命から我々人類を含む多様な生物が進化した。生物がどのように多様化し、他種の生物がどのように関わりを持ちながら生きているかについて解説する。担当教員の専門を活かして、専門分野への導入を含めながら、高校で生物学を履修していなかった学生でも理解できるような分かりやすい授業を行う。

個体・集団を主に扱う専門的な生物学の基礎的な知識を習得する。地球上のさまざまな環境条件における生物の生存戦略とその進化、多様な生物種が共存するメカニズムに関する基礎的事項を理解する。

各クラスの担当教員は初回授業にて説明する。
以下の主題について、フィードバックを含め全15回で、それぞれ２〜５週の授業を行う予定である。 ［］内は主な項目。
（１） 生物の系統進化
地球上の生命の起源と進化史の概要、生物の系統進化、多様化について解説する。また植物と動物を中心に、分類体系についても最新の知見を紹介する。［生命の起源、原核生物、真核生物、細胞内共生、陸上植物、コケ植物、シダ植物、維管束、種子植物、オピストコンタ、後生動物、海綿動物、刺胞動物、左右相称動物、旧口動物、新口動物、らせん卵割動物、脱皮動物］
（２） 生物の生態と進化
生物の環境への適応について、遺伝の仕組みと自然選択（淘汰）による進化を基に解説する。その上で、集団（個体群）、群集、生態系の構造、存在様式、機能について解説し、生物多様性に関する最新の知見について紹介する。［遺伝システム、進化の仕組み、自然選択、適応、生活史、個体群動態、種間関係、生物群集、食物網、バイオーム、生態系機能、生物多様性］
（３） 動物の行動
時間的空間的に変異する環境における、動物の多様な行動パターンと機能について、適応的な観点から解説する。［適応度、性選択、血縁選択、利他行動、外温動物、防御行動、意思決定］
（４） 人類の特性と進化
ヒトを含む霊長類の生物学的特性を形態、行動、生態を中心に解説し、現生のヒトに至る人類の進化史について最新の知見を紹介する。［分類、分布、樹上適応、把握性、視覚、食性、大脳化、性差、社会構造、直立二足性、犬歯の退縮、道具使用、分娩、現代人の拡散・遺伝的多様性］

スタート時点では高校レベルの生物学の知識は必須ではない。授業中必要になる知識については、授業内で適宜補足する。また、必要に応じて自学自習も求める。

セメスター末に試験を実施して評価する。

予習・復習として生物学の一般的教科書や各専門分野の入門書等を読むことが望ましい。また、授業内容や書籍の内容について、疑問点があれば、担当教員に質問すること。

「細胞と分子の基礎生物学」とともに受講することで、現代の生物学全体を概観できる。

46億年の地球の歴史の中で、 38億年前に出現した初期の単純な生命から我々人類を含む多様な生物が進化した。生物がどのように多様化し、他種の生物がどのように関わりを持ちながら生きているかについて解説する。担当教員の専門を活かして、専門分野への導入を含めながら、高校で生物学を履修していなかった学生でも理解できるような分かりやすい授業を行う。

個体・集団を主に扱う専門的な生物学の基礎的な知識を習得する。地球上のさまざまな環境条件における生物の生存戦略とその進化、多様な生物種が共存するメカニズムに関する基礎的事項を理解する。

各クラスの担当教員は初回授業にて説明する。
以下の主題について、フィードバックを含め全15回で、それぞれ２〜５週の授業を行う予定である。 ［］内は主な項目。
（１） 生物の系統進化
地球上の生命の起源と進化史の概要、生物の系統進化、多様化について解説する。また植物と動物を中心に、分類体系についても最新の知見を紹介する。［生命の起源、原核生物、真核生物、細胞内共生、陸上植物、コケ植物、シダ植物、維管束、種子植物、オピストコンタ、後生動物、海綿動物、刺胞動物、左右相称動物、旧口動物、新口動物、らせん卵割動物、脱皮動物］
（２） 生物の生態と進化
生物の環境への適応について、遺伝の仕組みと自然選択（淘汰）による進化を基に解説する。その上で、集団（個体群）、群集、生態系の構造、存在様式、機能について解説し、生物多様性に関する最新の知見について紹介する。［遺伝システム、進化の仕組み、自然選択、適応、生活史、個体群動態、種間関係、生物群集、食物網、バイオーム、生態系機能、生物多様性］
（３） 動物の行動
時間的空間的に変異する環境における、動物の多様な行動パターンと機能について、適応的な観点から解説する。［適応度、性選択、血縁選択、利他行動、外温動物、防御行動、意思決定］
（４） 人類の特性と進化
ヒトを含む霊長類の生物学的特性を形態、行動、生態を中心に解説し、現生のヒトに至る人類の進化史について最新の知見を紹介する。［分類、分布、樹上適応、把握性、視覚、食性、大脳化、性差、社会構造、直立二足性、犬歯の退縮、道具使用、分娩、現代人の拡散・遺伝的多様性］

スタート時点では高校レベルの生物学の知識は必須ではない。授業中必要になる知識については、授業内で適宜補足する。また、必要に応じて自学自習も求める。

セメスター末に試験を実施して評価する。

予習・復習として生物学の一般的教科書や各専門分野の入門書等を読むことが望ましい。また、授業内容や書籍の内容について、疑問点があれば、担当教員に質問すること。

「細胞と分子の基礎生物学」とともに受講することで、現代の生物学全体を概観できる。

図学Aでは投象法の基本を扱っているのに対し、図学Bでは立体図形の諸様態の作図を行う。具体的には、立体の切断や回転、立体に光をあてたときの陰影、立体が重なりあったところできるかたち（相関）などである。これらを主に正投象によって示す方法を考える。また、立体を透視図（パース）として表現するための原理と作図方法を習得する。
これらの知識と作図能力は、立体を扱う、あるいは立体を制作する際には不可欠である。また、建築パースや都市パースをはじめとする透視図を作成するために必要である。CADやCGといったコンピューターアプリケーションの基本原理を知る上でも重要な知識といってよい。
作図を伴う専門分野を目指す理系学生には履修を推奨する。文系でも、ルネッサンス以降の西洋美術史や浮世絵以降の日本画に興味のある学生にとって，透視図法の理解は不可欠であり、積極的な履修を歓迎する。
聴くだけの講義ではなく、演習型の授業である。

基本的立体の切断、相貫、陰影などを理解し、投象図として表現できる能力を養う。
また、透視図の原理と作図方法を習得する。

以下の内容を扱う。講義順は前後することがある。
１　　　　　イントロダクション：図学Bで学ぶ内容と立体の基礎
２・３・４ 立体切断の原理：デザルグの定理（配景的アフィン変換と共線変換）
５・６　　　基本立体の作図：柱体・錐体とその切断（正投象）
７・８　　　曲面体（球ほか）の作図と切断（正投象）
９・10　　　立体の相貫（正投象）
11・12　　　立体の相貫としての陰影作図（正投象）
13　　　　　透視図法の原理：中心投象（配景的共線変換）
14　　　　　透視図法の演習
15　　　　　フィードバック

図学Ａを履修済みであること。
教科書と道具（三角定規・コンパスなど）が必要である。

提出課題によって評価する。
上記に加え、授業への出席と参加の状況も考慮事項とすることがある。

授業後のできるだけ早い時期に授業内容を見直し、演習課題を完成させることが、習得において重要である。

専門分野で立体表現を必要とする人、あるいは、立体表現を身に付けたいと考えているあらゆる分野の人には、図学Ａにとどまらず、図学Ｂまでの履修を勧める。
図学Ａが履修済みであれば、他に特別の知識は要らない。
演習的な内容から、履修者人数制限を行う場合がある。
教員免許（中学・高校）として「数学」を選択する人は、是非「図学Ｂ」まで履修してほしい。

今日では、コンピュータやネットワーク、様々なセンサなどの技術の進歩により、日々膨大なデータが蓄積されるようになった。これらのデータの活用への期待は大きく、データを適切に分析し、その結果から適切な判断を下すことが重要である。
「データ分析演習I」は、ICT（情報通信技術）の進展とビッグデータ、さらにデータ表現の基礎等を確認したうえで、原則としてプログラミング言語を用いた経験のない学生を対象として、データ解析の基礎を習得する実践科目である。
本演習は、文部科学省のモデルカリキュラム（応用基礎レベル）の、データサイエンス基礎をカバーする形で構成され、データサイエンス活用事例 （仮説検証、知識発見、原因究明、計画策定、判断支援、活動代替など）として医学・医療を中心とした実社会のデータを想定した実習を行う。統計解析ソフトJMP Proを用いて「統計入門」等で学んだ分析目的の設定に始まり、様々なデータ分析手法や様々なデータ可視化手法等の統計処理（統計検定2〜3級レベルの内容）を実践する。
その中では、データの収集、加工、分割/統合、標本調査や、サンプルサイズ、ランダム化比較試験についても知識を深めつつ、データ分析全般についても学ぶ。

1. データ分析の理論的基礎となる確率論や統計学等の基礎を理解したうえで、データから意味を抽出し現場にフィードバックできるようになる。
2. 統計解析ソフトJMP Pro等を用いてデータ分析に必要な基礎的な統計処理ができるようになる。
3. 自らの専門分野に数理・データサイエンス・AIを応用するために、回帰分析などのデータ解析について概要を理解し、GUIを経て、CUIベースでの効率的な解析を習得する。

フィードバックを含め全15回の授業で、統計解析ソフトを用いてデータ分析を実践する。
また、演習の中では、e-learning教材の活用や統計検定2〜3級レベル、データサイエンス基礎レベルの課題への取り組みも予定している。
受講者の関心領域によってはゲストスピーカーの協力を得ることもある。
なお開講にあたっては、受講生の所属するキャンパスの配置や受講形態にも配慮し、一部メディア授業も取り入れる。

1. 導入・統計の基礎（データ駆動型社会・データサイエンス活用事例、ビッグデータ、データの種類の概説、プライバシー保護、個人情報の取り扱いを含む） 1回
2. 統計解析ソフトウエアJMP Proの使い方　1回【メディア授業：同時双方向型】
3. 記述統計：データの可視化、クロス集計表　3回
4. 群比較：推定と検定　2回
5. 相関と回帰 2回
6. 質的データの解析　2回
7. 多変量解析　2回
8. レポート課題個別データ分析指導　1回【メディア授業：同時双方向型】
9. まとめ　フィードバック等　1回

なお、演習の進度・文科省のモデルカリキュラム等を反映して内容順序の変更や省略・追加を行うことがある。

「統計入門」あるいは同等の科目を履修していることが望ましい。
主に文系の学生が高校で履修したレベルの数学の知識を必要とする。

平常点(小テスト、課題、演習改善への貢献など)50%
最終レポート課題の提出等50%

参考図書の確認、リアクションペーパーの提出などを求める。
必要に応じてオンデマンド型動画を活用した反転学習も取り入れ、授業前に指定した動画の閲覧を求める。

講義中に教員との連絡方法について指示する。

学士課程における実務経験のある教員による授業
①分類:1.実務経験のある教員による実務経験を活かした授業科目
②当該授業科目に関連した実務経験の内容