FACULTY OF ENGINEERING
CONTENTS

基礎教育系列

概要

基礎教育系列では、大学初年次における専門基礎科目(数学・物理学・化学・英語)の教育を行っており、工学の専門分野を学ぶ上で必要な基礎力を育成する科目を用意しています。さらに、学生の様々なニーズに応えるため、日本語、体育、教職課程科目も提供しています。
拓殖大学工学部における基礎教育には次のような特色があります。

専門へつながる基礎教育


自然科学(数学・物理学・化学)の授業では、知識や計算だけでなく、専門へとつながる科学的なものの見方や考え方を学びます。また、英語の授業では、英語で書かれた論文の読解や、英語での論文執筆のために必要となる基本的な文法や構文などを学びます。さらに、日本語の授業では、技術系文章の特性を学び、卒業論文や技術系文章の執筆に活用できる能力を身につけます。

充実したサポート体制


高校までの学習状況や習熟度の差が大きい「数学」と「物理」に関しては、正規の授業とは別に「学習支援センター」で学生一人一人をサポートする体制を構築しています。

入学準備教育プログラム


早い時期に工学部の合格が決まり入学予定の高校生に対して、数学・物理・英語などの入学準備教育プログラムを実施しています。入学準備教育プログラムでは、数学・物理・英語などの高校での学びから大学での学びへの円滑な移行を目指し、これらの科目の基礎学力の維持とさらなる向上を図ります。

教員一覧

分野教員担当科目
数学織田寛
川本敦史
解析学、基礎解析、線形代数など
物理学鈴木康夫
関野恭弘
高木宏
物理学、基礎科学実験など
科学西田生郞
寺内かえで
化学、基礎科学実験など
英語大森裕二
小島和枝
小舘美彦
English Basic L&S、
English Intermediate L&S、
English Basic R&W、
English Intermediate R&Wなど
日本語小林伊智郎工学日本語、日本語コミュニケーション、
テクニカルライティングなど
体育米重修一生涯スポーツ基礎演習、トレーニング基礎演習など
教職早川信一教職論、教育方法、教育実習など

教員紹介

早川 信一 教授サムネイル

教育

早川信一教授
挑戦し、感性を磨く
挑戦を続けキャリア形成を
高等学校までの生活では、学校での教科学習をはじめとして、キャリア形成に影響を及ぼす体験を多くしてきました。例えば、学校行事や課外活動、進路活動、そして、地域・社会での学外連携活動などがそれにあたります。今後もさらにさまざまな事柄を学ぶとともに、新しいことにも積極的に挑戦・経験することが求められます。学びの過程で無駄なことがあるのは仕方がないことであり、試行錯誤する過程が大切なのです。自らの視野を最大限に広げて、多様な選択肢を持ち、自分自身のキャリアを形成していくことが重要です。
体験活動から得る確かな感性
ワクワクした体験や経験、挑戦による試行錯誤を繰り返すことで、頭や身体をフルに使いながら自分なりの知をつくりあげましょう。
これまで文系・理系を迷ったことがありませんか。そのようなことにとらわれずに、文・理の知識を統合した分離融合型のさまざまな体験活動により、自分自身の感性を磨くことができます。全く畑違いの分野に挑戦することは、今日まで、自分が考えてこなかったこと、これまで見えなかった新たな景色、発見や研究へのひらめきに繋がります。その過程は自分自身を精神的にも肉体的にも大きく成長させてくれます。
とにかく行動すること
机上で勉強すること、先人の研究を学ぶことは自分磨きの基本です。しかし、学んだことを実際に体験し、行動することは机上の学びにさらに磨きをかけます。ですから、常に自ら学ぶという習慣を身に付けることは大切なことです。
机上の学びと、自らが行動するという両輪でバランスよく学び続けることにより、自らの感性を磨き、自信をつけ、様々な場面で対応できる人材になれるのです。
私の研究
理系人材やモノづくり人材の不足、研究活動や技能の伝承等にも不安を抱えている現状があります。教育がこのような現状やその過程にいかに効果的に影響を与えることができるかについて追及しています。
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アメリカ文学

アメリカ文学

大森裕二教授
アメリカ演劇文化の研究
なぜ、研究を?
子供の頃から昔話、民話、童話の類が好きだったせいか、大学は文学部に進みました。 アメリカの大衆若者文化を何となく「カッコイイ」と思っていた当時の日本の多くの若者の一人だった私は、日本文学に惹かれつつも、英米文学科に所属してアメリカ文学を学ぶことになりました。
アメリカ演劇文化の研究1
どこがよいか
素敵な音楽を聴いたり、感動的な映画を観たりすると、そのことを誰かに話したくなるのと一緒で、よい本を読むと、それについて誰かと語り合いたくなります。 そうした誰もが抱くごく普通の欲求の延長線上にあるのが、文学研究の面白いところです。

文学作品には小説、詩、演劇といったジャンルがあります。 どれもそれぞれ面白いですが、口語英語で書かれたアメリカの演劇作品が当時の私にはとても新鮮で、最も強く惹かれました。 演劇には目の前の観客を相手にする大衆文化の一面があるので、純粋に楽しめる要素が多いところも魅力です。

観劇を趣味の一つにできたことも、よかったと思います。
これまでの研究
学生の頃は、1960年代から活躍を始めたサム・シェパードという劇作家の作品を中心に研究しました。ロック・ミュージシャンでもあり、俳優としても数多くの映画に出演してきた多才な人です。 その後、アーサー・ミラーやテネシー・ウィリアムズなど、20世紀アメリカを代表するその他の劇作家たちの作品もたくさん読みました。 ウィリアムズの作品については翻訳を出版したりもしました。
現在の研究
現在は、ノーベル賞劇作家ユージーン・オニールの作品を主に研究しています。

10代の頃からニーチェやマルクスなどの書物を読み漁っていた人なので、思わず唸ってしまう奥の深い作品ばかりです。 オニールの作品は現在も毎年、世界各地で上演されています。
アメリカ演劇文化の研究2
アメリカ演劇文化の研究3
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理論物理学

理論物理学

鈴木康夫教授
ひもの物理学
私の研究テーマはひもの物理学です。私の専門は理論物理学です。
理論物理学の発展のプロセス
19世紀の理論物理学のメインテーマは点についての物理学でした。太陽の周りを回る惑星の運動を考える時、太陽や惑星を質量を持つ点(質点)として考えました。 また、地上の物体の運動も物体を質点として捉えてその運動を研究し、成功を納めました。 もちろん、大きさを考えて物体の回転運動をも研究しましたが、大きさのある物体についても剛体と言って質点の集合として考えました。20世紀に入ると、そのたくさんの質点が別々に運動する場合について統計的に考える統計力学や質点である分子原子が規則的に並んでいる固体について量子力学を用いて取り扱う固体物理学が盛んに研究されるようになり、半導体などを通して、科学技術が日常の生活の中に取り込まれ、成功を納めました。
20世紀後半になると分子原子を自由に操ってひも状の高分子を作る化学が発展し、そのような高分子からなる生体を研究する生物物理学も発達してきました。

これらの物質は固体に比べると一般に柔らかい性質を持っているので、溶液なども含めて、ソフトマターと一般的に呼ばれています。

21世紀になると、このようなひも状の物質ソフトマターについての研究が盛んになり、電気を通す高分子や光を発する高分子などが作られるようになり、高分子バッテリーは携帯電話に、高分子液晶はテレビモニターに使われるようになり、導電性高分子の研究はノーベル賞ももらいました。
理論物理学の発展のプロセス1
理論物理学の発展のプロセス2
ひも状の物体を取り扱うには場の理論という特別な数学を使います。電磁気学から発展した数学で、量子力学でさらに発展した数理科学の方法です。 私たちが行っているソフトマターの研究は主に場の理論を使っています。19世紀に点として扱われていた物体も、20世紀に入ると量子力学として波の性質も合わせもつと考えらました。 その取り扱いには場の理論が必要で、時間や温度を考えあわせると質点の量子力学もひもの物理学と同等の場の理論として取り扱われます。
そこで、固体物理学の発展に伴って、場の理論が発展しました。それをひも状の高分子に適用して、オムツの素材に使われる吸水性の物質や食品などについての基礎理論を研究しました。 これらは分子原子のひもが水の中に溶けたもので、基本的に私たちの体の中の物質も同じような環境にあります。例えば目のレンズもメガネやカメラに使われるガラスのレンズとは違って、ひも状の生体高分子と溶液からなるソフトマターです。

高分子がつなぎ合わさったものの中に溶液が染み込んだものを高分子ゲルと言います。動物の目のレンズや食品はこの高分子ゲルの状態になっています。気体の状態方程式は分子原子という質点の集まりから説明されるように、高分子ゲルの状態方程式は、高分子というひも状のものの集まりから説明されます。
現在の研究
21世紀に入り、今まで空間3次元時間1次元の宇宙の中で点と考えられていた原子や分子を構成する素粒子(電子やニュートリノなど)ももっと高次元の時空間(今のところ11次元と考えられています)の中のひも状のものであると考えられ始めました。

現在、同僚の関野先生と協力して、銀河系の中心などにあるブラックホールの統計力学的な性質についてひもの物理学を使って研究しています。
現在の研究
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素粒子理論

素粒子理論

関野恭弘教授
素粒子と宇宙
なぜ、研究を?
私は素粒子理論の研究をしています。素粒子とは、それ以上分けられない、最も細かい物質のことです。 物質は原子から出来ており、原子は原子核と電子から出来ています。 さらに、原子核は陽子と中性子から出来ていて、陽子や中性子はクォークから出来ていることが、20世紀に明らかになりました。

現在、素粒子と考えられているのは、表1に掲げられたものです。これらは本当に素粒子なのか、また、これら以外に素粒子は無いのか、そして、素粒子はどのような物理法則に従うのか、といった問題を追究するのが、素粒子理論という分野です。
表 1. 現在知られている素粒子(提供:KEK)表 1. 現在知られている素粒子(提供:KEK)
素粒子の実験と理論
小さなものを調べるには大きなエネルギーが必要になります。これは、火薬(分子や原子の結合エネルギーを利用した化学反応)より、原子力(原子核の結合エネルギーを利用)の方が強力だということからも理解できると思います。 大きなエネルギーを得るには大規模な設備が必要です。現在、最高エネルギーを持つCERN(欧州原子核研究機構、スイス・ジュネーブ)のLHC(大型ハドロン衝突型)加速器は、山手線一周と同じくらいの大きさがあります。図1の白線部分の地下にある、図2のビームパイプの中で陽子を加速させて衝突させ、出てきた粒子を検出しています。
図1. LHC加速器の空撮写真(提供:CERN)図1. LHC加速器の空撮写真(提供:CERN)
LHC加速器でヒッグス粒子が発見されたという2013年のニュースを覚えている方も多いと思います。ヒッグス粒子は、1960年代の南部陽一郎博士らの研究などにより発展した「自発的対称性の破れ」という機構により物質に質量(重さ)を与える、非常に重要な素粒子です。LHCによる発見以前は、発見されていない粒子の存在をなぜ皆信じているのか、という疑問を持つ一般の方が多かったようですが、その理由は、ヒッグス粒子が存在すると、理論が「くりこみ可能」になるためです。
図2. LHC加速器のビームパイプ(提供:CERN)図2. LHC加速器のビームパイプ(提供:CERN)
1940年代の朝永振一郎博士らの業績をはじめとする多数の研究により発展してきた、くりこみ可能性という概念をきちんと説明するのは難しいですが、一言でいうと、理論が低エネルギーから高エネルギーまで広い範囲で有効である、という性質のことです。現代の素粒子物理では、理論の予言をすぐに実験で確認するというわけにはいきませんが、理論家と実験家がそれぞれ出来ることを追求し、影響を与えあって物理が発展するという点は、昔も今も変わりません。
素粒子物理の現在の課題
ヒッグス粒子は、「パズルの最後のピース」ともいわれており、その発見により「標準模型」と呼ばれる素粒子のモデルが完全に確立したと考えられています。 ただし、標準模型には様々な不満足な点があります。 その1つは、つい最近ノーベル賞を受賞された梶田隆章博士らの研究により明らかになったニュートリノの質量が無視されている点です。 2つ目は、標準模型には約20個のパラメータ(実験結果から決定すべき物理量、例えば、電子の質量)があるという点です。 それらの多くは、より基本的な理論によって説明されるのではないかと考えられます。3つ目は、重力(万有引力)が無視されている点です。 重力は他の力に比べて非常に弱いため、通常の条件で素粒子を考えるときには無視できますが、宇宙初期の高温、高密度の状況では重要になります。原子や分子以下の世界は量子力学によって記述されていますが、重力の量子論はまだ完成していません。

素粒子実験には巨大な設備が必要とされるため、LHC加速器より大きなエネルギーを実現するのは容易ではありません。 そこで、標準模型を超える物理へのアプローチとして現在注目されているのが、宇宙の観測です。宇宙には、宇宙マイクロ波背景輻射(CMB)と呼ばれる光(宇宙が現在の1000分の1程度の大きさだったときに放たれた光)が満ちています。 全方角から非常に均一な温度(約3K=マイナス270℃)を持った光が届いていますが、わずかな(10万分の1程度の)温度の揺らぎが観測されています。この揺らぎは、宇宙初期の高エネルギー物理に関する貴重な情報を担っており、その解析から、宇宙初期に「インフレーション」と呼ばれる急激な膨張期があったことなどが明らかになっています。
私の研究テーマ
私は、超弦理論(超ひも理論)の研究をしています。 超弦理論は、重力を含めた統一理論として1980年代以降発展してきた理論で、重力の量子論への最も有力な試みと考えられています。 特に、超弦理論からどのような初期宇宙像が導かれるかを明らかにし、CMBの観測によりそれを検証することを目指しています。 また、ブラックホールに落ちた物体の情報は失われるのかという問に、超弦理論により答を出すことを目指しています。 これらに関する研究を、本学着任前に所属していた高エネルギー加速器研究機構(KEK)とスタンフォード大学の研究者や、本学の鈴木康夫先生らと共同で行っています。
工学日本語

工学日本語

小林伊智郎教授
日本語教育の多様性
国際交流基金の「2012年度日本語教育機関調査」によると、世界136の国と地域で、約400万人の人が日本語を学んでいるそうです。 たいへんな数ですね。しかし、もちろんその人たちの日本語のレベルはさまざまですし、同時に日本語学習の目的もさまざまです。 そのような多様な学習者に対して、教員は同じ教え方をしているわけではありません。

学習者がどのようなバックグラウンドを持ち、何のために日本語を学ぶのか。 そして、学んだ日本語を使って、何をしたいのか。こうした学習者の過去、現在、そして思い描いている未来を、日本語教員は把握して、最適なコースを提供します。 そのような業務に向き合う中で、わたしは二つの研究テーマに取り組んでいます。
①専門日本語教育:「工学日本語」の教材開発
工学部に所属している日本語教員として、「工学部の留学生にとって必要な日本語能力とは何か」というテーマに向き合っています。 このように、特定の専門分野を学ぶための日本語教育を、専門日本語教育といいます。わたし自身は文学部の出身で、工学系の知識はほとんど持っていないので、工学系専門日本語教育の実践には、専門教員の協力が欠かせません。

学生のニーズと教員のニーズを調べ、これまでに「実験レポートの書き方」などの教材を開発し、実際に使っています。 今年はインドネシアのダルマプルサダ大学で行われたCADの集中講義に参加し、CADにかかわる日本語を短期間で紹介する機会に恵まれました。 今後は、このように専門性が高い科目を支援するための教材も開発したいと考えています。
②日本語の諸相と移り変わり:日本語教科書の日本語の研究
日本語は使う人の年齢や性別、職業によって違いますし、受け手を含んだ「場面」にも影響を受けて変化します。時代によっても変化するでしょう。

日本語の教科書は、どのような日本語で書かれているでしょうか。 おそらく、実際に使われている日本語をそのまま反映してはいないと思います。 教科書の日本語は編著者が学習者に「使ってほしい」と思っている日本語です。 日本語の諸相や移り変わりというものを、実際に使われた日本語をサンプルとして調べ、記述することも有意義な研究だと思いますが、「使ってほしい日本語」を記述することは、その時代の日本語専門家の言語感覚を明らかにすることにつながり、たいへん興味深い研究です。

それを通して、今を生きるわたしたちは、現代における「正しい日本語」を知ることができると考えています。
ひらけ日本語本学が編集した日本語教科書
日本語は使う人の年齢や性別、職業によって違いますし、受け手を含んだ「場面」にも影響を受けて変化します。時代によっても変化するでしょう。

日本語の教科書は、どのような日本語で書かれているでしょうか。 おそらく、実際に使われている日本語をそのまま反映してはいないと思います。 教科書の日本語は編著者が学習者に「使ってほしい」と思っている日本語です。 日本語の諸相や移り変わりというものを、実際に使われた日本語をサンプルとして調べ、記述することも有意義な研究だと思いますが、「使ってほしい日本語」を記述することは、その時代の日本語専門家の言語感覚を明らかにすることにつながり、たいへん興味深い研究です。

それを通して、今を生きるわたしたちは、現代における「正しい日本語」を知ることができると考えています。
ひらけ日本語本学が編集した日本語教科書
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ランニングフオーム

ランニングフオーム

米重 修一 教授
正しい姿勢作りと初動負荷走法で速くなる研究
正しい姿勢とは
壁に踵、仙骨、背中、後頭部をつけて立ち、腰椎と壁の隙間に手のひらが入る姿勢です。

① 椅子に座る時、猫背姿勢にならない。
② 椅子に座る時、浅く座らない。
③ 自分に合っていない、高い椅子に座ると骨盤が後傾してしまう。
④ 自転車のサドルが広いと骨盤が後傾する。

初動負荷理論
身体根幹部の筋群で力を発揮させ、その筋力から出た力が手足などの末端部を動かします。

末端部の腕や膝、ふくらはぎの筋肉はリラッツクスが必要で、余計な筋力は使いません。この動作形態が初動負荷理論であり、逆に末端部の筋肉が大きく出力すれば、せっかく身体根幹部で作り出された力が生かされず、むしろ動きが硬くなり、加速度が制限されます。

終動負荷
初動負荷の対極ですが、姿勢のずれ、末端部の筋肉の力み、オーバーストライドによる軸回転の崩壊を示します。

走れば走る程強くなるトレーニング方法
歩幅を、あえて小さくすると、腰高になります。その状態で、腰の回転で子気味良く、リラッツクスして走ります。

その時、決して地面を蹴らなくても、腰の高さがストライドを稼いでいます。
競歩の動きが、腰を先行させた動きを体に浸透させてくれます。
この時、オーバーストライドにならないよう気を付け、腰の位置の高さと、子気味のいい動きを身に付けます。
ランニングフオーム
◆ 気をつける事
① 姿勢が悪いのにランニングフオームを正そうとしても治らない。あごを引く、リラッツクスに重点を置く。
② きついから腕を振る‥一瞬に終動負荷になり、腰の位置が落ちてしまう。
③ オーバーストライド‥末端部の筋力を、必要以上に使うので終動負荷走法。 よくある勘違いで、「歩幅を大きくする事がストライドを稼ぐ」と思われがちですが、腰の低い走りになり、ストライドは稼げず、スタミナを消耗します。
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