応用数学

科目基礎情報

学校 福井工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 応用数学
科目番号 0060 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 環境都市工学科 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 前期:2 後期:2
教科書/教材 「微分積分2」(森北出版),「応用数学」,「応用数学問題集」(森北出版)
担当教員 井之上 和代

到達目標

(1)ベクトルの内積と外積について理解している。線積分や面積分について理解している。
(2)複素関数の正則関数について理解し、複素関数の積分、ローラン展開を理解している。留数定理を用いることができる。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1線積分や面積分を求めることができる。ベクトルの内積と外積を求めることができ、線積分や面積分について理解している。ベクトルの内積や外積を求めることができない。
評価項目2複素関数の積分、ローラン展開を理解し、留数定理を用いることができる。正則関数について理解している。正則関数を理解していない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 RB1 説明 閉じる
JABEE JB1 説明 閉じる

教育方法等

概要:
3年生までで学習した1変数、2変数の微分積分を基本として、ベクトルと微分積分の関わり(ベクトル解析)や、複素関数の微分積分について学ぶ。
授業の進め方・方法:
自作教材を主として用いる。具体例を多くあたえ、概念を理解しやくすする。
自学自習、学び合いを中心とし、演習を織り交ぜながら進める。
注意点:
この科目は、学修単位B(30時間の授業で1単位)の科目である。
ただし、授業外学修の時間を含む。
年間成績は、小テスト4割、定期テスト4割(年2回)、平常点2割の100点満点で評価する。
60点以上で合格とする。
小テストは節ごとに実施する。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス+ベクトルとその内積・外積
【授業外学習】予習
ベクトルの内積と外積について理解している。
2週 スカラー3重積
【授業外学習】予習
スカラー3重積について理解している。
3週 スカラー場・勾配
【授業外学習】予習
スカラー場・勾配について理解している。
4週 発散・回転
【授業外学習】予習
発散・回転について理解している。
5週 曲線・接線ベクトル
【授業外学習】予習
曲線・接線ベクトルについて理解している。
6週 スカラー場の線積分
【授業外学習】予習
スカラー場の線積分について理解している。
7週 ベクトル場の線積分
【授業外学習】予習
ベクトル場の線積分について理解している。
8週 学習のまとめ
2ndQ
9週 曲面・接線ベクトルと法線ベクトル
【授業外学習】予習
曲面・接線ベクトルと法線ベクトルについて理解している。
10週 スカラー場の面積分
【授業外学習】予習
スカラー場の面積分について理解している。
11週 ベクトル場の面積分
【授業外学習】予習
ベクトル場の面積分について理解している。
12週 ガウスの発散定理
【授業外学習】予習
ガウスの発散定理について理解している。
13週 ストークスの定理
【授業外学習】予習
ストークスの定理について理解している。
14週 学習のまとめ
【授業外学習】予習
15週 学習のまとめ
【授業外学習】予習
16週
後期
3rdQ
1週 複素平面
【授業外学習】予習
複素平面を理解し、複素数の四則演算等ができる。
2週 極形式
【授業外学習】予習
累次積分の、積分する順序の交換について理解する。
3週 複素関数
【授業外学習】予習
複素関数について理解している。
4週 複素関数の極限・コーシー・リーマンの関係式
【授業外学習】予習
複素関数の極限・コーシー・リーマンの関係式について理解している
5週 正則関数のその導関数
【授業外学習】予習
正則関数とその導関数について理解している。
6週 複素関数の積分
【授業外学習】予習
複素関数の積分について理解している。
7週 コーシーの積分定理
【授業外学習】予習
コーシーの積分定理について理解している。
8週 学習のまとめ
4thQ
9週 コーシーの積分表示
【授業外学習】予習
コーシーの積分表示について理解している。
10週 級数
【授業外学習】予習
級数について理解している。
11週 テイラー展開・ローラン展開
【授業外学習】予習
テイラー展開・ローラン展開について理解している。
12週 留数
【授業外学習】予習
留数について理解している。
13週 留数定理
【授業外学習】予習
留数定理について理解している。
14週 実積分への応用
【授業外学習】予習
留数定理の実積分への応用を理解している。
15週 まとめ
16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週
基礎的能力数学数学数学オイラーの公式を用いて、複素数変数の指数関数の簡単な計算ができる。3後3

評価割合

小テスト定期テスト平常点合計
総合評価割合404020100
基礎的能力404020100
専門的能力0000
分野横断的能力0000