【早稲田大学の授業事例から学ぶ】MATLABで理論を可視化しながら教える物理教育

概要

ここ数年、大学の授業もオンラインでの実施を余儀なくされ、Webミーティングツールに合わせた教材開発が数多く行われています。教室での板書やスライドを用いた対面授業に加え、動画コンテンツの配信や、PC画面の直接共有を活用したオンライン授業の導入により、授業スタイルが多様化しました。先生方は様々な形態で受講する学生に、深く学んでもらうために試行錯誤されています。

早稲田大学先進理工学部 物理学科の山崎義弘教授は、物理学科目の1つである統計力学の授業開発にMATLABを導入されました。煩雑な理論計算が多く、理論に対する直感的なイメージがつかみにくいことから、統計力学は難解という印象を学生から持たれがちです。そこで、コード・実行結果・文章と画像をノートブック形式にまとめるライブエディターという機能を用いて授業を開発したところ、授業中の解説がやりやすくなったと感じています。また、ライブエディターにはパラメータをインタラクティブに変更できるスライダー機能があり、受講者はパラメータを変えながら振る舞いを理解することができるようになりました。

本セミナーでは、山崎先生をゲストにお招きし、実際に授業で使用している教材のデモを交えながら、統計力学の理解を深めるための授業開発のコツを紹介します。MATLABを導入した経緯や、これからの展望などもお話いただきます。

本セミナーは次のような方にお勧めです。

• 基礎物理学の授業を持たれている教員、もしくは関心のある方
  
• プログラミング言語を使った物理教育をされている教員、もしくは関心のある方
• MATLABライブスクリプトを用いた授業開発にご関心のある方

なお、本セミナーでご紹介いただくライブスクリプトは、File Exchangeで公開予定です。MATLABを用いた基礎科学科目の授業開発にご興味をお持ちの方は、ぜひご参加ください。

ハイライト

• 学部での物理教育におけるMATLAB活用事例
• ライブスクリプトを用いた授業開発

講演者について

山崎　義弘、Yoshihiro YAMAZAKI, 博士（理学）

早稲田大学 理工学術院 先進理工学部 物理学科 教授

2010年4月より現職。専門は統計物理学・非線形動力学・複雑系科学。日常で観られるパターン形成現象やデータ解析の数理モデリングに興味がある。学部の物理学講義としてこれまでに、古典力学（2003～2010）・熱力学（2010～2016）・統計力学（2011～）を担当してきた。

林　涼子, Ryoko HAYASHI, 博士（理学）

MathWorks Japan　カスタマーサクセスエンジニアリング部（教育機関）

地球物理学で学位取得後、外資系石油サービス会社にて石油掘削データ解析アルゴリズム開発に従事。2018年よりMathWorks Japanにて、カスタマーサクセスエンジニアとして大学教育機関でのMATLABの活用支援に携わる