理系分野の高大接続授業「KSUサイエンス講座」を実施

8月1、2、3日の3日間、京都産業大学附属高等学校 KSUコース理工系 2年生の生徒39名を対象に、理系分野の講義や実験を行う「KSUサイエンス講座」を行いました。

この講座は京都産業大学のキャンパスで、理学部、情報理工学部、生命科学部の教員が高大接続授業の一環として毎年実施しているもので、理系学部へ進学予定の生徒は進路選択を踏まえて2学部を選択し授業に参加しました。
初日の情報理工学部の授業では、川村 新 教授が「組込みハードウェア設計入門」と「音声信号処理システム入門」の講義と実験を行いました。TVやPCなど様々な電化製品に搭載されている集積回路の一つである「FPGAボード」を使用して、ボードにあらかじめ組み込まれた2進法のソースコードを解読し指定の音階のブザーを鳴らしたり、LEDを点灯させたりする実験に取り組みました。また、人間の聴覚の特性や音声エフェクトなどリアルタイムの音声信号処理システムの基本について学びました。

2日目の生命科学部の授業では、前半に木村 成介 教授と金子 貴一 教授が「植物のDNAを見てみよう!」をテーマに植物からDNAを抽出する実験を行いました。植物サンプルと液体窒素を乳鉢で粉砕し、マイクロピペットを使用して微量の溶液を加え、遠心機で不純物を分離させるなどの工程を経てDNAを抽出し実際に目で見て観察しました。後半は、川根 公樹 准教授と三嶋 雄一郎 准教授が「細胞を顕微鏡で見てみよう!」をテーマに野菜や魚など身近にあるものを使って様々生物の細胞を見るため薄くスライスして、顕微鏡で観察しました。

最終日の理学部の授業では、前半は数理科学科の牛瀧 文宏 教授の「不変量という考え方~ゲームを通して知る数学的考え方~」、山田 修司 教授の「情報数学のマジック」をテーマにした授業を行いました。牛瀧教授の授業では硬貨を裏返すゲームを通して「不変量」という数学において大切な考え方を学びました。山田教授の授業では無作為に赤白帽を被せ、自身の帽子の色を当てるゲームを通して2進数と排他的論理和について学びました。
後半の物理科学科と宇宙物理・気象学科の時間には7つのテーマから希望のテーマを2つ選択し、それぞれ実験や講義に参加しました。伊藤 豊 教授の「力の法則の検証」では、力の法則について学ぶ実験を行ったほか、下村 晋 教授の「簡単な光学素子を使って調べる光の性質」では、偏光フィルムや回折格子などの光学素子とレーザーを用いた実験や偏光フィルムを利用した工作を行いました。また、鈴木 信三 教授の「気体の断熱膨張による温度変化」では、熱力学第1法則の原理(断熱膨張)が雲のできるメカニズムであることを学びました。新山 雅之 准教授の「放射線とその遮蔽」では、放射線検出器を使用し環境放射線を測定しその存在を体感したほか、様々な物質が放射線を遮断する能力を比較する実験を行い、放射線と物質の相互作用について理解を深めました。岩下 靖孝 准教授の「分子運動論“観察”」では、微粒子の熱運動(ブラウン運動)を顕微鏡で観察し、熱運動する粒子が物質を構成していることを学びました。
佐川 英夫 教授の「気象物理学実験-入門編」では、学内の高低差を利用して各箇所で気圧などを測定し気象物理学の基礎理論について実測を通して学びました。岸本 真 教授「宇宙観測データ解析入門」では、「撮像分光装置」で取得した近傍銀河のデータを解析し、宇宙観測データ解析の基本を学びました。

生徒からは「イメージしていた学部の勉強内容と違った点もあり、いい気づきになってよかった」、「どの先生も優しくて楽しく講座を受けられたので、早く大学に行きたいと思った」などの感想が寄せられました。

実施内容

情報理工学部(8月1日)

  • 蚊野 浩 学部長 学部紹介
  • 川村 新 教授 「組込みハードウェア設計入門」、「音声信号処理システム入門」

生命科学部(8月2日)

  • 津下 英明 学部長 学部紹介
  • 木村 成介 教授・金子 貴一 教授「植物のDNAを見てみよう!」
  • 川根 公樹 准教授・三嶋 雄一郎 教授「細胞を顕微鏡で見てみよう!」

理学部(8月3日)

  • 牛瀧 文宏 副学部長 学部紹介 

数理科学科

  • 牛瀧 文宏 教授「不変量という考え方~ゲームを通して知る数学的考え方~」
  • 山田 修司 教授「情報数学のマジック」

物理科学科

  • 伊藤 豊 教授「力の法則の検証」
  • 下村 晋 教授「簡単な光学素子を使って調べる光の性質」
  • 鈴木 信三 教授「気体の断熱膨張による温度変化」
  • 新山 雅之 准教授「放射線とその遮蔽」
  • 岩下 靖孝 准教授「分子運動論“観察”」

宇宙物理・気象学科

  • 佐川 英夫 教授「気象物理学実験 – 入門編」
  • 岸本 真 教授「宇宙観測データ解析入門」
ソースコードを解読して、LEDを点灯
植物と液体窒素を乳鉢で粉砕
TAのアドバイスを受け、顕微鏡で細胞観察
表を利用して硬貨の裏返し回数を推察
赤と白の帽子を被り、自分の帽子の色を推測
雲の発生メカニズムを体感
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