| 授業科目 数値解析学及び演習 |
担当教員 長尾 桂子 |
開講期 通年
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| 科目番号 620001 |
対象学年・学科・コース 1年 電子工学専攻 |
単位区分 |
単位数 3単位 |
| 授業概要・授業方針
工学・生産技術の基礎となる諸問題を数値解析学的に解く方法を、理論とともにC(またはC++)言語を使用したパソコンでの演習を行う。ニュートン法、数値積分、常微分方程式の数値解法などの手法について学び、応用演習を行う。
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到達目標
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| 授業要目 | 到達目標 との対応 |
自己点検 |
| 前期 |
| 1 | シラバスの説明、電子計算機の利用法 | ||
| 2 | C(C++)言語：基本・演習 | ||
| 3 | C(C++)言語：プログラミングの基本・演習 | ||
| 4 | C(C++)言語：繰り返し処理・演習 1 | ||
| 5 | C(C++)言語：繰り返し処理・演習 2 | ||
| 6 | C(C++)言語：条件分岐・演習 | ||
| 7 | C(C++)言語：関数・演習 | ||
| 8 | ニュートン法：３次方程式１ | ||
| 9 | ニュートン法：３次方程式２ | ||
| 10 | ニュートン法：エクセルによる図示 | ||
| 11 | 数値積分:台形則 | ||
| 12 | 数値積分:シンプソンの公式 | ||
| 13 | 数値積分:きざみ幅と計算精度 | ||
| 14 | 数値積分：演習 | ||
| 15 | 融合・応用問題の演習 | ||
| 16 | 期末試験 | ||
| 17 | 試験返却と解答解説 |
| 後期 | 自己点検 |
| 1 | C(C++)言語：配列 | ||
| 2 | C(C++)言語：ファイル入出力 | ||
| 3 | C(C++)言語：配列・演習：統計処理標準偏差 | ||
| 4 | C(C++)言語：配列・演習：統計処理相関係数 | ||
| 5 | 連立方程式:ガウスの消去法1 | ||
| 6 | 連立方程式:ガウスの消去法2 | ||
| 7 | 連立方程式:ガウスの消去法3 | ||
| 8 | 連立方程式:電気回路 | ||
| 9 | 常微分方程式:オイラー法1 | ||
| 10 | 常微分方程式:オイラー法2 | ||
| 11 | 常微分方程式:ルンゲ・クッタ法 | ||
| 12 | 常微分方程式:両方法の比較検討、図示 | ||
| 13 | 高階常微分方程式と連立常微分方程式 | ||
| 14 | 高階常微分方程式：オイラー法 | ||
| 15 | 高階常微分方程式：ルンゲ・クッタ法 | ||
| 16 | 期末試験 | ||
| 17 | 試験返却と解答解説 |
| 到達達成度の指標（ルーブリック） |
| 到達 目標 |
理想的なレベル（Ａ）の目安 | 標準的なレベル（Ｂ）の目安 | 未到達なレベル（Ｃ）の目安 | 自己評価 |
| 1 | ニュートン法の原理を、図や式を使って適切に説明できる。 | ニュートン法の原理を、図や式を使って部分的に説明できる。 | ニュートン法の原理を説明できない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 2 | ニュートン法のプログラミング・実行・図示ができる。 | ニュートン法のプログラミング・実行・図示が部分的にできる。 | ニュートン法のプログラミング・実行・図示ができない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 3 | 数値積分法に関する台形則・シンプソンの公式を、図や式を使って適切に説明できる。 | 数値積分法に関する台形則・シンプソンの公式を、図や式を使って部分的に説明できる。 | 数値積分法に関する台形則・シンプソンの公式を、説明できない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 4 | 数値積分法をプログラミング・実行ができる。 | 数値積分法をプログラミング・実行が部分的にできる。 | 数値積分法をプログラミング・実行ができない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 5 | 連立方程式の数値計算的な解法を説明できる。 | 連立方程式の数値計算的な解法を部分的に説明できる。 | 連立方程式の数値計算的な解法を説明できない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 6 | 連立方程式の解法をプログラミング・実行・図示ができる。 | 連立方程式の解法をプログラミング・実行・図示が部分的にできる。 | 連立方程式の解法をプログラミング・実行・図示ができない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 7 | 常微分方程式の解法を説明できる。 | 常微分方程式の解法を部分的に説明できる。 | 常微分方程式の解法を説明できない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 8 | 常微分方程式の解法をプログラミング・実行・図示ができる。 | 常微分方程式の解法をプログラミング・実行・図示が部分的にできる。 | 常微分方程式の解法をプログラミング・実行・図示ができない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 9 | 専門科目の問題や研究で、場面に応じてどの数値計算法を使えばよいかを自分で考え、選ぶことができる。 | 専門科目の問題や研究で、場面に応じてどの数値計算法を使えばよいかを、与えられたヒントをもとに選ぶことができる。 | 専門科目の問題や研究で、場面に応じてどの数値計算法を使えばよいかを選ぶことができない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 到達度評価
定期試験を70%、演習課題（授業中に行う演習+自宅学習課題）を30%で評価する。なお、欠課時間数が総授業時間の１/４を超えた場合は、原則として単位を認定しない。
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| 履修上の注意
授業内容の定着を図るために演習やコンピュータによるトレーニングを行うので、積極的に参加すること。
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| 事前学習・自己学習・関連科目
授業で学んだ内容は次回以降の授業で更に発展させて使っていく。授業後は配布プリントを読んでしっかり復習しておくこと。
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学習・教育目標
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