学位論文 【 表示 ／ 非表示 】

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• Manipulation of Photon- Number States and Its Linear Optical Realization

  Akira Kitagawa

  2004年3月

  学位論文（博士）   単著  

• リュードベリ原子による光子検出を用いたダークマターアクシオン探索の量子論的解析

  北川 晃

  1999年3月

  学位論文（修士）   単著  

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• FDTD法を用いた電磁波の細胞構造における散乱解析

  北川 晃, 倉田 薫子 ,長田 拓之

  横浜国立大学教育学部紀要. Ⅳ, 自然科学   6   1 - 10   2023年2月

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  担当区分：筆頭著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（大学，研究機関紀要）   共著  

  葉に当たる光の振る舞いについて，数値的な電磁波解析の方法の一つ，有限差分時間領域（FDTD）法を用いて解析を行った．葉内部の細胞構造が密集している場合と空隙がある場合について数値計算を行い，前者にくらべて後者ではより強い反射成分が見られることを見いだした．これは空隙があることで屈折率分布が複雑になり，反射成分が増強されることが原因であると考えられる．これにより，葉の白斑が見えるメカニズムに，従来の葉緑体による説明に加えて，葉内部の空隙による反射が寄与している可能性が示された．

• 教育現場における健康観察支援アプリの開発

  森 遥菜, 兼田 和明, 北川 晃

  横浜国立大学教育学部紀要. I, 教育科学   6   54 - 62   2023年2月

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  担当区分：最終著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（大学，研究機関紀要）   共著  

  教育現場で用いられているICT端末（Chromebook）を用いて，コロナ禍における健康観察業務を支援するアプリを開発した．Google Workspaceで提供されているサーバ機能，アプリケーションを活用しつつ，Google Apps Script言語を用いて自動化を行っている．また，QRコードを用いることで，操作の大幅な簡素化を実現している．今回用いた方法を応用することで，学校現場における様々な業務負担を軽減するためのアプリの開発に応用することができる．本稿で開発したアプリは，技術教育における「双方向性のあるコンテンツの開発」の内容に資するものである．

• 差分法とビーム伝搬法による光導波路解析の妥当性の検討

  北川 晃

  横浜国立大学教育学部紀要. IV，自然科学   5   1 - 17   2022年2月

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  担当区分：筆頭著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（大学，研究機関紀要）   単著  

  スラブ型導波路内部の電磁波の伝搬特性について，差分法とビーム伝搬法を用いた数値解析を行った．二つの計算手法について，ビーム伝搬法では全反射型光導波路に特有の性質を仮定しており，フォトニックバンドギャップを導波原理とするブラッグ導波路では不完全な波形が得られる．これは空間周波数の一部の成分が失われていることに相当する．

• 機械学習を用いた車型ロボットの自律走行プログラムの開発

  チェンダー マネット, 北川 晃, 赤松 直

  横浜国立大学教育学部紀要. I, 教育科学   4   67 - 72   2021年2月

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  記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（大学，研究機関紀要）   出版者・発行元：横浜国立大学教育学部   共著  

  カメラで交通標識を認識しながら自律走行する車型ロボットを開発したので報告する．このロボットは後輪駆動用のモーターと前輪操舵用のサーボモーターをそれぞれ一つずつ備えており，これらを名刺サイズのコンピュータであるRaspberry Pi 4で制御している．このロボットはあらかじめ多くの交通標識画像サンプルを与えることで機械学習をさせており，Raspberry Pi 4に接続されたカメラを通して交通標識を正しく認識するようにプログラムされている．このロボットは適切に交通標識が配置されたコースを正しく自律的に走破することに成功した．この教材は最先端の技術である自動運転技術を，容易に手に入る材料を用いてのデモンストレーションと位置づけることもできる．

• 地域子育て支援広場「あそぼーや」申込のための支援システムの開発

  北川 晃, 三ツ石 行宏, 玉瀬 友美, 川俣 美砂子

  高知大学教育学部研究報告   ( 80 )   27 - 32   2020年3月

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  記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（大学，研究機関紀要）   共著  

  高知大学教育学部幼児教育コースを中心に実施されている地域子育て支援広場「あそぼーや」参加申し込み取りまとめの負担軽減を目的としたWindows上で動作するシステムを，Visual Basic 2019を用いて開発した．これはメールベースのシステムであり，サーバに個人情報がためられることもなく，シンプルに動作する．そのため，コンピュータに慣れていないスタッフにも容易に扱え，広範囲な応用が期待できる．本システム構築には高価な設備は必要なく，技術教育の教材のアイディアとしても使えるものである．

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総説・解説記事等 【 表示 ／ 非表示 】

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• 資質・能力の育成を目指した1人1台端末の活用

  北川 晃，長沼 武志，西村 信吾，森 要

  視聴覚教育   76 ( 1 )   18 - 23   2022年1月  [依頼有り]

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  記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア）   単著  

  附属鎌倉中学校における1人1台端末の導入状況について報告した．コロナ禍における学校現場での制度設計の他，授業での利活用等を紹介している．また今後の展望として，ICT機器を用いたライフログデータの活用の可能性，情報モラル教育等についても触れた．

• 光導波路を伝搬するスクィーズド光の解析

  北川 晃

  光アライアンス   31 ( 12 )   11 - 17   2020年11月  [依頼有り]

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  記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア）   出版者・発行元：日本工業出版   単著  

  屈折率差による全反射を導波原理とする光導波路内部を伝搬する真空のスクィーズド状態を、量子光学を用いて紹介する。こうした微弱光では古典的な光とは異なり、光子は導波路内部に確率的に分布している。

科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】

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• ワーキングメモリ理論に基づくメタ認知の質的向上に資する理科授業開発

  2018年4月 - 2022年3月

  科学研究費補助金  基盤研究(B)

  代表者：草場 実

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  資金種別：競争的資金

• 科学技術リテラシーを有する先導的教員養成システム構築に関する実証的研究

  2017年4月 - 2020年3月

  科学研究費補助金  基盤研究(B)

  代表者：道法 浩孝

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  資金種別：競争的資金

• 中空コアフォトニック結晶ファイバを用いた微弱光の伝送とその量子制御に関する研究

  2014年4月 - 2016年3月

  科学研究費補助金  若手研究(B)

  代表者：北川 晃

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  資金種別：競争的資金

研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

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• 教育現場における健康観察支援アプリの開発

  森 遥菜, 兼田 和明, 北川 晃

  シンポジウム 現代的教育課題に向き合う横浜国立大学  2023年3月  横浜国立大学

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  開催年月日： 2023年3月

  記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  開催地：横浜国立大学   国名：日本国  

• ゲームアプリ開発を通じた小学生向け教材の検討

  進藤 鈴夏，北川 晃

  日本産業技術教育学会 第33回関東支部大会  2021年12月 

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  開催年月日： 2021年12月

  記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

• 中空コア光導波路における伝搬特性の能動的な制御の検討

  北川 晃

  第8回QUATUO研究会  2018年10月 

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  開催年月日： 2018年10月

  記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

  開催地：高知工科大学永国寺キャンパス  

• 科学技術教育コースにおける「科学技術教育総合演習」の授業実践

  北川 晃, 赤松 直, 草場 実, 蒲生 啓司

  日本教科教育学会 第44回全国大会  2018年9月  日本教科教育学会

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  開催年月日： 2018年9月

  記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  開催地：日本体育大学  

• Key rates of a CV QKD protocol when the detection noise is inaccessible to eavesdroppers

  Ryo Namiki, Akira Kitagawa

  ImPACT “量子人工脳を量子ネットワークでつなぐ高度知識社会基盤の実現” 量子情報技術ワークショップ  2018年3月  科学技術振興機構

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  開催年月日： 2018年3月

  記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

  開催地：JST東京本館別館  

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共同・受託研究情報 【 表示 ／ 非表示 】

共同・受託研究情報 【 表示 ／ 非表示 】

• 認知・非認知能力調査研究業務

  提供機関: 横浜市教育委員会  出資金による受託研究  

  研究期間： 2022年05月  -  2023年3月 

担当授業科目（学内） 【 表示 ／ 非表示 】

担当授業科目（学内） 【 表示 ／ 非表示 】

• 2023年度   技術の実践演習

  大学院教育学研究科

• 2023年度   卒業研究

  教育学部

• 2023年度   課題研究Ｂ（ゼミナール）

  教育学部

• 2023年度   情報基礎及び実習

  教育学部

• 2023年度   電気基礎演習

  教育学部

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担当経験のある授業科目(学外) 【 表示 ／ 非表示 】

担当経験のある授業科目(学外) 【 表示 ／ 非表示 】

• 線形代数特論

  2018年4月 - 現在 機関名：高知工科大学

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  科目区分：学部専門科目 

• 微分方程式特論I

  2018年4月 - 現在 機関名：高知工科大学

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  科目区分：学部専門科目 

• 科学技術教育総合演習IV

  2017年4月 - 2020年3月 機関名：高知大学

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  科目区分：学部専門科目 

• 生活電気機械概論

  2016年2月 機関名：富山大学

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  科目区分：学部専門科目 

• 環境の科学・技術

  2015年4月 - 2020年3月 機関名：高知大学

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  科目区分：学部専門科目 

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その他教育活動及び特記事項 【 表示 ／ 非表示 】

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• 2021年09月

  -

  現在

  情報の技術教材 ハノイの塔の攻略プログラム   (教科書・教材の開発)

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  プログラミング教育の教材として，「ハノイの塔」ゲーム（棒にささった任意の枚数の円盤を一枚ずつ，隣の棒に移動させるゲーム）を攻略するプログラムを開発した．関数の再帰的定義を用いて実装している．元々Python言語で実装したが，小学校現場での活用も視野に入れて，Scratch環境へも移植した．このプログラムは，木材加工で作成した「ハノイの塔」を併用することで，より効果的に用いることができる．

• 2021年09月

  -

  現在

  エネルギー変換の技術（電気分野）教材 電子オルガン   (教科書・教材の開発)

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  電気分野の教材として，タイマーIC555チップを用いた，簡単な電子オルガンを作成した．ブレッドボード上に部品を刺すだけでも動作可能で，同じデザインのユニバーサル基板を用いてはんだ付けすることで，はんだごての実習に用いることもできる．作成した本教材は，スクールデー実践Aの指導に用いている．

• 2021年07月

  　

  　

  教員免許状更新講習「教育リテラシー」   (その他特記事項)

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  情報モラル，表計算ソフトを活用した初歩的な情報処理についての講習を行った．近年カリキュラムに情報教育やICT機器の活用が含まれてきているが，ICT機器の操作が得意ではない受講者にも十分理解できる内容から扱った．また表計算ソフトをプログラミングにより制御する方法（マクロ機能の活用）についても扱い，中級～上級者にもそれなりに満足してもらえる内容を心がけた．

• 2021年04月

  -

  現在

  GIGA端末を用いた顔認証プログラム   (教科書・教材の開発)

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  GIGA端末を活用するための教材として，ICT機器に取り付けられたカメラを通して，顔の部位を認識させるプログラムを開発した．このプログラムはPython言語を用いて開発しており，機械学習の技術を用いている．このプログラムを用いることで，顔の目や鼻，輪郭といった特徴を抽出することができ，座標の数値データとして保存できる．得られたデータをさらに機械学習させることで，顔の向きを特定することができる．本教材は，実用化されつつあるAI技術を学習することに資するものである．

• 2020年04月

  -

  現在

  コミュニケーションを重視した双方向性のある教育   (教育方法・実践に関する発表、講演)

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  学生とできるだけ多くのコミュニケーションを取るように心がけ，学生の興味の対象，学習をする上で困難を感じている箇所を明らかにすることに努めている．それぞれの教科で，シラバスに学習内容を提示しているが，随時コミュニケーションを取ることで学生の学習達成状況を正しく見極めながら，学生の学習態度を少しでも積極的なものにすることができているように感じている．授業で取り組んでもらう課題にも自由記述欄を設けるなど，様々な手段を用いて学生とのコミュニケーションの機会を確保するよう心がけている．

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委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

• 量子情報技術研究会運営委員

  2017年04月 - 現在  庶務担当幹事

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  委員区分：学協会 

• 日本産業技術教育学会 関東支部大会 運営委員

  2021年04月 - 2022年3月  委員

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  委員区分：学協会 

• エネルギー教育地域会議 関東・甲信越地域

  2020年04月 - 2021年3月  委員

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  委員区分：政府 

社会活動（公開講座等） 【 表示 ／ 非表示 】

社会活動（公開講座等） 【 表示 ／ 非表示 】

• 神奈川県ものづくりフェア 審査員

  役割：助言・指導

  2023年11月 - 現在

• 横浜国立大学教育学部附属鎌倉中学校 学校内研究会 助言者

  役割：助言・指導

  2023年10月 - 現在

• 横須賀高校SSH 課題研究Principia テーマ指導

  役割：講師

  2023年4月 - 現在

• 横浜国立大学 教育学部 公開講座「理系の力を伸ばす！活かす！」講師

  役割：講師

  横浜国立大学教育学部  2023年3月 - 現在

• がやっこ夏休み教室「まわる！まわる！クリップモーター」講師

  役割：講師

  保土ケ谷区  がやっこ夏休み教室  2021年7月 - 現在

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学内活動 【 表示 ／ 非表示 】

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