本講義では、幅広いシステムの基幹言語として用いられているC言語を学び、プログラミングの基礎を修得する。また計算機を使って問題を解決する能力を育成することも目指し、数値計算の理論やそれに必要なアルゴリズムについても学ぶ。C言語のプログラミングによる数値計算能力の向上とともに、グラフィックソフトを用いた計算結果の可視化についても学習する。なお本講義は2コマの講義形態であり、前半の1コマは講義形式でプログラミングや数値計算理論の解説を行い、後半の1コマで解説した内容について実習を行う。

量子力学は素粒子、原子、分子などミクロの世界の物理現象を扱う理論体系で、現代物理学を理解するために不可欠な分野です。また、先端技術を扱う上でも量子力学を理解することが必要です。授業では、一次元調和振動子や水素原子などについて学び、量子力学の基礎方程式であるシュレディンガー方程式、演算子法、ハイゼンベルグの運動方程式といった、古典物理学とは異なる概念や手法について理解を深めます。

今日の青少年の理数教科を学ぶことの意義やその有用さに関する意識の低さは、今後益々進行する科学技術・知識社会にとってリスクでさえある。そこで、先進的な教授・学習システムの実践事例を紹介し、その後、受講者自ら初等中等教育課程における理数関連分野からテーマを選定し、自分の体験を踏まえながら、学習者の意欲・関心を高めると同時に理解を促進するような教材開発と授業計画の作成に挑戦する演習形態を講義に組み込む。教材開発に当たっては、ITを積極的に活用する。そして、過去の研究事例と対比し、全体討議の中で議論の中から結論を得ていく。具体の教材開発に当たっては、単独あるいはグループでテーマを選定して探究活動を行う。