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生体計測学

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令和元年度以前入学者 生体計測学
教員名 相馬ミカ
単位数    2 学年    2 開講区分 文理学部
科目群 生命科学科
学期 後期 履修区分 選択必修
授業の形態 主として授業時間にZoomによる同時双方向型授業を行う。
Blackboard ID:20203502
授業概要 生命の仕組みを知るには、細胞や組織、器官の構造や機能を見ることが不可欠であり、現代の生命科学においてイメージングは重要な役割を担っている。本講義では、イメージングに必須の様々な顕微鏡の原理や仕組み、観察像など「細胞や組織を見る」技術の基礎について説明する。また、脳活動のイメージングなど、生体観察の事例についても説明する。講義で扱ったイメージング技術を用いた研究例についても紹介する。
授業のねらい・到達目標 ＜知識＞
・様々な顕微鏡の原理や仕組みを理解し、各顕微鏡の観察対象と観察像を説明できるようになる。
・イメージングに用いる蛍光物質とその応用例について理解し、説明できるようになる。
・講義で扱ったイメージング法を用いた研究について理解できるようになる。

＜能力＞
この科目は文理学部生命科学科（学士（理学））のディプロマポリシーDP3,4およびカリキュラムポリシーCP3,4に対応している。
・既存の知識にとらわれることなく、物事を論理的・批判的に説明することができる（DP3-2）。
・日常生活における現象に潜む科学的問題を見出し、専門的知識もに基づいて説明することができる（DP4-2）。
授業の方法 ・事前にBlackboardから各回の配布教材をダウンロードする。
・授業時間内に講義を聞きながら配布教材に書き込みながら学修する。
・授業時間後にZoomで担当教員に質問することができる。
・授業時間中に各回の内容に関する小問を出すので、授業時間内あるいは事後に解答し、授業の当日中にBlackboardを介して提出する。
授業計画
1 ガイダンス, 『波の基本的性質、蛍光物質の基本的性質』（同時双方向型）
波の基本的性質と蛍光物質の基本的性質について学ぶ。
【事前学習】シラバスを事前に確認し、配布教材「1. 波の基本的性質、蛍光物質の基本的性質」を事前にダウンロードし、講義内容を把握しておく。 （2時間）
【事後学習】授業時間中に出す「1. 波の基本的性質、蛍光物質の基本的性質」の問題に答え、Blackboardを介して提出する。これにより「論理的・批判的思考力（A-3）」を養う。 （2時間）
2 『全視野蛍光顕微鏡、対物レンズの開口数』（同時双方向型）
落射型蛍光顕微鏡の仕組みと対物レンズの開口数について学ぶ。
【事前学習】配布教材「全視野蛍光顕微鏡、対物レンズの開口数」を事前にダウンロードして、講義内容を把握し疑問点をまとめておく。これにより「問題発見・解決力（A-4）」を養う。 （2時間）
【事後学習】授業時間中に出す「全視野蛍光顕微鏡、対物レンズの開口数」の問題に答え、Blackboardを介して提出する。これにより「論理的・批判的思考力（A-3）」を養う。 （2時間）
3 『光学顕微鏡の基礎：球面レンズとレンズの結像』（同時双方向型）
球面レンズの焦点距離と球面レンズによる結像について学ぶ。
【事前学習】配布教材「光学顕微鏡の基礎：球面レンズとレンズの結像」を事前にダウンロードして、講義内容を把握し疑問点をまとめておく。これにより「問題発見・解決力（A-4）」を養う。 （2時間）
【事後学習】授業中に出す「光学顕微鏡の基礎：球面レンズとレンズの結像」の問題に答え、Blackboardを介して提出する。これにより「論理的・批判的思考力（A-3）」を養う。 （2時間）
4 『光学顕微鏡(1)：明視野顕微鏡』（同時双方向型）
明視野顕微鏡の原理と光学系について学ぶ。
【事前学習】配布教材「光学顕微鏡(1)：明視野顕微鏡」を事前にダウンロードして、講義内容を把握し疑問点をまとめておく。これにより「問題発見・解決力（A-4）」を養う。 （2時間）
【事後学習】授業中に出す「光学顕微鏡(1)：明視野顕微鏡」の問題に答え、Blackboardを介して提出する。これにより「論理的・批判的思考力（A-3）」を養う。 （2時間）
5 『光学顕微鏡(2)：位相差顕微鏡、微分干渉顕微鏡、暗視野顕微鏡』（同時双方向型）
位相差顕微鏡、微分干渉顕微鏡、暗視野顕微鏡の原理と光学系、観察対象について学ぶ。
【事前学習】配布教材「光学顕微鏡(2)：位相差顕微鏡、微分干渉顕微鏡、暗視野顕微鏡」を事前にダウンロードして、講義内容を把握し疑問点をまとめておく。これにより「問題発見・解決力（A-4）」を養う。 （2時間）
【事後学習】授業中に出す「光学顕微鏡(2)：位相差顕微鏡、微分干渉顕微鏡、暗視野顕微鏡」の問題に答え、Blackboardを介して提出する。これにより「論理的・批判的思考力（A-3）」を養う。 （2時間）
6 『共焦点顕微鏡』（同時双方向型）
共焦点顕微鏡の原理と光学系について学ぶ。
【事前学習】配布教材「共焦点顕微鏡」を事前にダウンロードして、講義内容を把握し疑問点をまとめておく。これにより「問題発見・解決力（A-4）」を養う。 （2時間）
【事後学習】授業中に出す「共焦点顕微鏡」の問題に答え、Blackboardを介して提出する。これにより「論理的・批判的思考力（A-3）」を養う。 （2時間）
7 『超解像顕微鏡法』（同時双方向型）
種々の超解像顕微鏡法の原理と分解能について学ぶ。
【事前学習】配布教材「超解像顕微鏡法」を事前にダウンロードして、講義内容を把握し疑問点をまとめておく。これにより「問題発見・解決力（A-4）」を養う。 （2時間）
【事後学習】授業中に出す「超解像顕微鏡法」の問題に答え、Blackboardを介して提出する。これにより「論理的・批判的思考力（A-3）」を養う。 （2時間）
8 『全反射蛍光顕微鏡と一分子イメージング』（同時双方向型）
全反射蛍光顕微鏡の原理と一分子イメージングの研究例について学ぶ。
【事前学習】配布教材「全反射蛍光顕微鏡と一分子イメージング」を事前にダウンロードして、講義内容を把握し疑問点をまとめておく。これにより「問題発見・解決力（A-4）」を養う。 （2時間）
【事後学習】授業中に出す「全反射蛍光顕微鏡と一分子イメージング」の問題に答え、Blackboardを介して提出する。これにより「論理的・批判的思考力（A-3）」を養う。 （2時間）
9 『蛍光物質、蛍光タンパク質の基礎』（同時双方向型）
種々の蛍光物質と蛍光タンパク質の基本的性質について学ぶ。
【事前学習】配布教材「蛍光物質、蛍光タンパク質の基礎」を事前にダウンロードして、講義内容を把握し疑問点をまとめておく。これにより「問題発見・解決力（A-4）」を養う。 （2時間）
【事後学習】授業中に出す「蛍光物質、蛍光タンパク質の基礎」の問題に答え、Blackboardを介して提出する。これにより「論理的・批判的思考力（A-3）」を養う。 （2時間）
10 『蛍光物質、蛍光タンパク質の応用』（同時双方向型）
様々な蛍光物質と蛍光タンパク質の応用方法、それらを用いた研究について学ぶ。
【事前学習】配布教材「蛍光物質、蛍光タンパク質の応用」を事前にダウンロードして、講義内容を把握し疑問点をまとめておく。これにより「問題発見・解決力（A-4）」を養う。 （2時間）
【事後学習】授業中に出す「蛍光物質、蛍光タンパク質の応用」の問題に答え、Blackboardを介して提出する。これにより「論理的・批判的思考力（A-3）」を養う。 （2時間）
11 『膜電位イメージング、カルシウムイメージング』（同時双方向型）
膜電位イメージングとカルシウムイメージングの原理とそれらをもちいた研究例について学ぶ。
【事前学習】配布教材「膜電位イメージング、カルシウムイメージング」を事前にダウンロードして、講義内容を把握し疑問点をまとめておく。これにより「問題発見・解決力（A-4）」を養う。 （2時間）
【事後学習】授業中に出す「膜電位イメージング、カルシウムイメージング」の問題に答え、Blackboardを介して提出する。これにより「論理的・批判的思考力（A-3）」を養う。 （2時間）
12 『電子顕微鏡』（同時双方向型）
透過型電子顕微鏡、走査型電子顕微鏡の原理と得られる像について学ぶ。
【事前学習】配布教材「電子顕微鏡」を事前にダウンロードして、講義内容を把握し疑問点をまとめておく。これにより「問題発見・解決力（A-4）」を養う。 （2時間）
【事後学習】授業中に出す「電子顕微鏡」の問題に答え、Blackboardを介して提出する。これにより「論理的・批判的思考力（A-3）」を養う。 （2時間）
13 『MRI、PET』（同時双方向型）
MRIとfMRI、PETの原理と得られるイメージについて学ぶ。
【事前学習】配布教材「MRI、PET」を事前にダウンロードして、講義内容を把握し疑問点をまとめておく。これにより「問題発見・解決力（A-4）」を養う。 （2時間）
【事後学習】授業中に出す「MRI、PET」の問題に答え、Blackboardを介して提出する。これにより「論理的・批判的思考力（A-3）」を養う。 （2時間）
14 『理解度の確認とまとめ』（同時双方向型）
各回で学んだ内容について理解し説明できるか試験を通して確認する（論理的・批判的思考力（A-3））とともに、試験終了後は問題の解説を行う。
【事前学習】前回までに学んだ内容を十分に理解し、説明できるようにしておく。 （2時間）
【事後学習】試験の内容と自身の解答を振り返り、理解不足であったところを説明できるようにする。 （2時間）
15 『生命科学におけるイメージング』（同時双方向型）
イメージングを用いた実際の研究の話を聞き、レポートを提出する。
【事前学習】前回までに学んだ内容を十分に理解し、説明できるようにしておく。 （2時間）
【事後学習】本科目全体の内容を振り返り、改めて学んだ内容を説明できるようにする。 （2時間）
その他
教科書 特に使用しない。必要な教材は"Blackboard"を介して配布する
参考書 曽我部正博・臼倉治郎 『バイオイメージング』 共立出版 1998年
原口 徳子・木村 宏・平岡 泰 『新・生細胞蛍光イメージング』 共立出版 2015年
これらは講義の内容をより深く理解するための参考書であり、必ずしも必要なものではない。初回の講義で紹介する。
成績評価の方法及び基準 レポート:講義中に3回程度のレポート課題を出し、レポートの内容を通して、論理的・批判的思考力（A-3）と問題発見・解決力（A-4）を評価する。(30%)、授業内テスト:学期末に「授業内テスト」を行い、各回で学んだ内容を説明できるかどうかで、論理的・批判的思考力（A-3）を評価する。(50%)、授業参画度:「授業参画度」を評価するために、毎回授業中に問題を出し、解答の提出を通して、論理的・批 判的思考力（A-3），問題発見・解決力（A-4）省察力（A-8）を評価する。(20%)
オフィスアワー 授業終了時

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