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 MIT(マサチューセッツ工科大学)
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[MIT] STEM コンセプト・ビデオ Part1
分野:STEM
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講座内容
MITが提供する「STEM コンセプト・ビデオ」。MIT OCW の中では「Supplemental Resources」と位置付けられているものの1つで、学生が「科学(Science)、技術(Technology)、工学(Engineering)、数学(Mathematics)」の重要な概念を学ぶ手助けとなるものです。

具体的には「コミュニケーション」、「保存」、「導関数と積分」、「微分方程式」、「平衡」、「さまざまな法則」、「情報の流れ」、「線形性」、「確率と統計」、「問題解決」、「表現」、「構造・機能・特性」の12分野にわたっており、Asuka Academy ではこれを3つのPartに分けて公開します。

これらの概念は多くの工学的カリキュラムの構成要素であり、より高度な学習をマスターしていくための基礎固めとして大変役立ちます。

活用例
  • 高校での理数系科目の復習
  • 大学でのリメディアル教育
  • 企業での理系人材育成のための基礎復習
それぞれのビデオは15分前後。MITの教授や研究者、卒業生などが講師として次々に登場します。

STEMコンセプトビデオは、MITのTeaching and Learning Laboratory(TLL)によって、シンガポール工科デザイン大学(SUTD)のために制作されました。 こちらの論文に、STEM コンセプト・ビデオの開発経緯について延べられています。 「ビデオ活用による工学概念の基礎概念理解」Shah、D.N.、JE French、J. Rankin、L. Breslow(TLL研究者)米国工学教育学会(ASEE)2013カンファレンス。
全体シラバス
本コースではPart1をあつかいます。
*Part2、Part3も制作中。
Part1
Communication 成功する専門的なコミュニケーションは、状況変数を分析して戦略的決定を下す能力から始まります。 1 Strategic Communication (戦略的コミュニケーション)
Conservation
保存
システムを分析または変更するためには、保存法がそのシステムにどのように制約を与えるかを理解することが重要です。 2 Conservation of Mass (質量保存)
3 Latent Heat (潜熱)
Derivatives and Integrals
導関数と積分
導関数はシステムの変化の依存関係を記述し、積分は変化する特性を定量化します。 4 Electric Potential (電位)
5 Flux and Gauss' Law (電束とガウスの法則)
6 Motion (運動)
Differential Equations
微分方程式
微分方程式は、光学的なシステムの変化する特性をモデル化します。 7 Contaminant Fate Modeling (汚染フェイトモデリング)
8 Gradient (勾配)
9 Enzyme Kinetics (酵素動力学)
Equilibrium
平衡
システムが平衡状態にあるかどうかを判断するには、システムの平衡状態が境界とその周囲の環境によってどのような制約を受けているかを理解する必要があります。 10 Equilibrium vs. Steady State (平衡状態と定常状態)
11 Kinetics and Equilibrium (動力学と平衡)
12 What is Temperature? (温度とはなにか)
Part2
Governing Rules
法則
私たちの宇宙で起こり得る物理的および化学的な相互作用を記述するのはごくわずかな法則です。 13 Entropy (エントロピー)
14 Gravity (引力)
15 Kinetic Theory (運動論)
Information Flow
情報の流れ
システムは、その内部および外部への情報の性質および流れによって、生成され、変更されます。 16 Feedback Loops (フィードバック・ループ)
17 Radio Receivers (ラジオ受信機)
Linearity
線形性
多くの複雑なシステムは、数学的な利点のために線形モデル化または近似化されます。 18 Gear Trains (歯車列)
19 Linear Approximations (線形近似)
20 Rigid Body Kinematics (剛体運動)
21 Stability Analysis (安全性解析)
Probability and Statistics
確率と統計
多くの事象や現象は確率的です。 エンジニア、デザイナー、設計者は、確率分布を使用してシステムの動作を予測することがよくあります。 22 Conditional Probability (条件付き確率)
23 Diffusion and Fick's Law (拡散とフィックの法則)
24 Genetics and Statistics (遺伝と統計)
25 Moments of Distributions (モーメント分布)
Part3
Problem Solving
問題解決
科学者、エンジニア、設計者は、答えのない問題に対する解決策を、技術的および非技術的な次元で、考案する必要があります。 26 Unit Analysis (分析単位)
27 The Art of Approximation (近似値の求め方)
28 Basic Programming Techniques (プログラミングの基礎)
29 Dimensional Analysis (次元解析)
30 Problem Solving Process (問題解決のプロセス)
Representations
表現
情報は、言葉で、数学的な記号を通して、図形的に、または3-Dモデルで表現することができます。 表現は、オブジェクト、システム、プロセスをより深く柔軟に理解するために使用されます。 31 Free Body Diagrams (自由体図)
32 VSEPR (原子価殻電子対反発則 あるいは電子対反発理論 (Valence shell electron pair repulsion) )
33 Models of Light (光のモデル)
34 Torque (トルク)
35 Vectors (ベクトル)
36 Vector Fields (ベクトル場)
37 Rotating Frames of Reference (回転基準系)
Structure-Function Properties
構造・機能・特性
システムの構造、機能、および特性には関連性があり、システムを定義または作成する際のプロセスに依存します。 38 Buffers (バッファ)
39 Chirality (キラリティ (対掌性) )
40 Polyelectrolyte Multilayer (高分子電解質多層フィルム)








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分野 STEM (高校レベル)
前提となる知識 とくになし
想定学習時間 10時間
修了認定テスト
修了証書発行
なし
受講期間 期限なし
講座サンプル
翻訳ボランティア
謝辞
本コースの日本語翻訳にあたっては、広尾学園中学校・高等学校 インターナショナルコース有志のみなさんから、全面的なボランティア協力を頂きました。ここに厚く感謝申し上げます。
(グループ1)☆黒木豪さん、岩田直樹さん、グランディ ルーカス 玲さん、サリバン ジェーク パトリックさん、中村豪太さん
(グループ2)☆青木小春さん、織田美亜さん、澤田遼太郎さん、柴田恵美さん、中川達刀さん、浜田大成さん、渡邉優太郎さん
(グループ3)☆グェン イェン バンマイさん、石川真衣さん、大川さくらさん、酒井絵里香さん、ファン 米川 亞里沙さん、元木綾香さん
(グループ4)☆井上優奏さん、石田剛さん、片岡玲奥さん、野田奈夏子さん、前田あかりさん
(グループ5)☆大泉真優さん、菅谷美羽さん、隅梨紗子さん、田邊雛子さん、ラビ イシタ パラビさん
(グループ6)☆東江みちるさん、エムデ アズマイン アナフ タミムさん、國富 南さん、西澤亮音さん、野原稔梨さん
※☆はグループリーダー

ご指導:植松久恵先生(インターナショナルコースマネージャー)
講師陣
MIT, Teaching and Learning Laboratory(TLL)

権利関係
Asuka Academy は MIT(マサチューセッツ工科大学)オープンコースウェアと日本で初めてのオフィシャルパートナーシップを締結し、サポートを受けています。

MIT OpenCourseWare supports the efforts of Asuka Academy, which is an independent organization translating the materials through its own processes, with its own staff, using its own resources.

この講座はクリエイティブ・コモンズ・ライセンスの下で提供されています。
Creative Commons logo with terms BY-NC-SA.
MIT(マサチューセッツ工科大学)
1865年設立のアメリカの私立大学。さまざまな世界大学ランキングで常にトップクラスを占め、多数のノーベル賞受賞者も輩出しています。ハーバード大学とは3kmという近さ。
http://web.mit.edu/

MITは世界ではじめてのOCWサイト(正規授業のWEB公開)を立ち上げており、現在2,200以上のコースが公開され、サイト訪問者は毎月200万人以上となっています。(出典
http://ocw.mit.edu/index.htm

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