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情報物理実験

平成27年度・新規開講、平成28,29,30年度開講

平成27年度に新規開講した実験科目(1年後期)です。 内容については、下記の日本物理学会九州支部会での発表概要を 参照してください。

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現実とシミュレーション、及びその背後にある数学を、情報 系学生にも分かりやすく教えるための物理実験が福岡工業大 学情報システム工学科には存在しなかった。そこでOpenCV ver 2.4.9 を用いた動画像解析ソフトを開発し[1,2]、斜面を 転がる剛体やボルダ振り子などについて、ノートPC(Lenovo B50) とWEB カメラ(ロジクールC920T) を用いた測定を行 わせる実験科目を1年生向けに新規開講した[3]。この実験と 対応させる形で、力学シミュレータ(Algodoo) によるシミュ レーションを行う。同時に数式処理ソフト(Mathemtica) と プログラミング(C 言語) により、運動方程式を微分方程式と して、それぞれ解析的、数値的(オイラー法)に解かせる。 平成27 年度に調査対象1年生105人に対してアンケー トを行った。「高校の時に比べて数学・物理学の必要性を感じ たか?」という設問に対し肯定的回答数は8割以上(5件法 平均4.1)、「どのように動画像解析をおこなうかについて興味 を持てたか?」という設問では肯定的回答数は7割以上(5 件法平均4.0)であった。ここで肯定的回答とは、「そう思う」 から「そう思わない」までの5件法のうち5と4の回答であ る。発表では、動画解析ソフトの公開[4] による学生への効果 や現状の課題などを紹介する予定である。

  • [1] 久富,桜井,「動画像処理による物理実験教材の開発」, 福岡工大山本研卒研(2014 年度)
  • [2] 下川,湯前,「動画像 解析ソフトを用いた物理実験の教材開発」, 福岡工大丸山 研卒研(2015 年度); 藤吉, 松波, 福岡工大丸山研卒研(2016 年度)
  • [3] 丸山勲, 山本貴弘, 教育改善予算「物理と情報シス テムの融合に向けた新しい実験教材の開発(1412 千円)」 (平成27 年度)
  • [4] https://github.com/FitPhysExp/iML

(注:[2]の福岡工大丸山研卒研(2016年度) について氏名のミスプリを訂正しました)

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