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ケーススタディ

光学素子設計手法の理解を通じて、光学教育に学生を引き込む


「大学院の講義でAnsysソフトウェアを使用した実習を導入することで学生の光学に対する興味を引き出し、光学に関する物理概念とシミュレーション知識への理解を深めることができました。」

- 中村大輔氏(九州大学准教授)


九州大学の「電磁エネルギー応用特論I、II」の講義では、Ansysソフトウェアを活用した実習が導入されました。この導入により、座学だけでは十分に理解することが難しい物理概念について、学生がより深く理解できるようになりました。特に光学素子の設計において、各パラメータが光の挙動に与える影響を、ソフトウェアで数値を変更しながら視覚的に確認することで、学生の興味と理解を高め、講義全体の満足度向上につながりました。

daisuke nakamura

中村大輔准教授

課題

本コースの課題は、従来の座学に加えて、実習を組み込むことでした。そこで選ばれたのが、光学設計分野を牽引し、多くの企業で使用されているAnsysのソフトウェアです。このソフトウェアの導入により、学生たちは実務に即した知識とスキルを学ぶことが可能となりました。操作性に関する特別な設定しませんでしたが、効果的で直感的な設計ツールを活用することに重点を置きました。

エンジニアリングソリューション 

Ansysのソフトウェアを用いた実習では、以下の技術的な利点が生かされました。

  • 視覚的な理解の促進: レイトレースやビーム集光の挙動を視覚的に確認できる機能を活用しました。学生はパラメータを変更することで、物理的な影響を即座に把握できるため、座学で学んだ理論をより深く理解することができました。
  • 設計最適化の実践: ソフトウェアの最適化機能を使用し、実際の光学設計プロセスを体験することで、業界で求められる実践的なスキルを養うことができました。
ito campus west building

九州大学伊都キャンパスウェスト2号館(ウェストゾーン)

classroom instruction

レーザーエンジニアリングの講義でAnsys Zemax OpticStudioを紹介する池田賢元(Ansys、アプリケーションエンジニアリングマネージャー)

ベネフィット

この取り組みは、学生の知識習得を促進し、講義の満足度向上にも大きく寄与しました。

  • 物理概念の理解向上: 座学だけでは得られない知識を、視覚的かつ実践的に学ぶことで、学生の理解を深めました。
  • シミュレーションスキルの向上: 光学設計の現場で実際に使用されているソフトウェアを体験することで、学生たちはシミュレーションの基礎スキルを習得しました。