数値計算法Ⅰ

科目基礎情報

学校 香川高等専門学校 開講年度 令和02年度 (2020年度)
授業科目 数値計算法Ⅰ
科目番号 200114 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 機械工学科(2018年度以前入学者) 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 林晴比古「明快入門C」ソフトバンクパブリッシング
担当教員 木村 祐人

到達目標

1. 2年「プログラミング基礎」に引き続きC言語の基礎を学び,数列の計算などをC言語のプログラムを用いて計算できる。(前期)
2. 非線形方程式および連立1次方程式の数値計算法を理解してプログラミングし,その計算結果に対して論理的に考察することができる。(後期)

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
到達目標1与えられた仕様を満足するだけでなく独自の工夫を加えたプログラムを作成し,その計算結果を正しく評価し,論理的に考察することができる。与えられた仕様を満足するプログラムを作成し,その計算結果を正しく評価できる。与えられた仕様を満足するプログラムを作成することができない。
到達目標2非線形方程式および連立1次方程式を解くプログラムを独自の工夫を加えて作成し,その計算結果に対して論理的に考察することができる。非線形方程式および連立1次方程式を解くプログラムを作成し,その計算結果に対して考察することができる。非線形方程式および連立1次方程式を解くプログラムを作成できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 B-2 説明 閉じる

教育方法等

概要:
C言語の基礎を学び,工学的によく利用される簡単な数値計算手法や非線形方程式および連立1次方程式の数値計算手法を学ぶ。
授業の進め方・方法:
情報基盤センターにおいて各学習項目に関する基本事項を解説した後,PCを用いたプログラミング演習を行う。プログラミング手法を身につけるためには,自らの力で試行錯誤しながら演習を進めていくことが重要である。演習時間は十分確保するが,授業時間外の作業も必要になる。
注意点:
試験期ごとに演習報告書を30%,定期試験を70%として評価し,総合成績60%以上を合格とする。

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,プログラミング基礎の復習
2週 データの入出力 ファイルへのデータ入出力を含んだ基本的なプログラミングができる。
3週 プログラミング演習 演習課題をこなし,演習報告書を作成することができる。
4週 数列・級数の計算 数列・級数のプログラミングができる。
5週 プログラミング演習 演習課題をこなし,演習報告書を作成することができる。
6週 配列を用いた計算 配列を利用してベクトルや行列に関する計算が出来る
7週 プログラミング演習 演習課題をこなし,演習報告書を作成することができる。
8週 前期中間試験
2ndQ
9週 ユーザー関数 ユーザー関数の取り扱いを説明できる。
10週 ユーザー関数の使い方 ユーザー関数を含むプログラミングができる。
11週 プログラミング演習 演習課題をこなし,演習報告書を作成することができる。
12週 プログラミング演習 演習課題をこなし,演習報告書を作成することができる。
13週 プログラミング演習 演習課題をこなし,演習報告書を作成することができる。
14週 ポインタ ポインタの基本的な使い方を把握し,ポインタを含むプログラミングができる。
15週 プログラミング演習 演習課題をこなし,演習報告書を作成することができる。
16週 前期末試験
後期
3rdQ
1週 数値計算における精度と誤差 数値計算を行う上で考えなければならない誤差について説明できる。
2週 計算演習 演習課題をこなすことができる。
3週 非線形方程式の数値解法1 2分法の原理を理解し,それぞれの解法をプログラミングできる。
4週 プログラミング演習 演習課題をこなし,演習報告書を作成することができる。
5週 非線形方程式の数値解法2 直線近似法,ニュートン法の原理を理解し,それぞれの解法をプログラミングできる。
6週 プログラミング演習 演習課題をこなし,演習報告書を作成することができる。
7週 プログラミング演習 演習課題をこなし,演習報告書を作成することができる。
8週 後期中間試験
4thQ
9週 2次元配列と行列の積 行列の積の計算をプログラミングすることができる。
10週 プログラミング演習 演習課題をこなし,演習報告書を作成することができる。
11週 連立1次方程式の数値解法 ガウスの消去法を理解し,プログラミングすることができる。
12週 ガウスの消去法の計算演習 ガウスの消去法を手順に従って手計算できる。
13週 プログラミング演習 演習課題をこなし,演習報告書を作成することができる。
14週 プログラミング演習 演習課題をこなし,演習報告書を作成することができる。
15週 プログラミング演習 演習課題をこなし,演習報告書を作成することができる。
16週 後期末試験

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独立試行の確率、余事象の確率、確率の加法定理、排反事象の確率を理解し、簡単な場合について、確率を求めることができる。3
条件付き確率、確率の乗法定理、独立事象の確率を理解し、簡単な場合について確率を求めることができる。3
2次元のデータを整理して散布図を作成し、相関係数・回帰直線を求めることができる。3
専門的能力分野別の専門工学機械系分野情報処理プログラムを実行するための手順を理解し、操作できる。3前9,前10,前13,後4,後6,後7,後10,後13,後14,後15
定数と変数を説明できる。3前1,後4,後6,後7,後10,後13,後14,後15
整数型、実数型、文字型などのデータ型を説明できる。3前1,後4,後6,後7,後10,後13,後14,後15
演算子の種類と優先順位を理解し、適用できる。3前1,後4,後6,後7,後10,後13,後14,後15
算術演算および比較演算のプログラムを作成できる。3前1,後4,後6,後7,後10,後13,後14,後15
データを入力し、結果を出力するプログラムを作成できる。3前2,前3,後4,後6,後7,後10,後13,後14,後15
条件判断プログラムを作成できる。3前1,後4,後6,後7,後10,後13,後14,後15
繰り返し処理プログラムを作成できる。3前1,後4,後6,後7,後10,後13,後14,後15
一次元配列を使ったプログラムを作成できる。3前6,前7

評価割合

試験演習報告書合計
総合評価割合7030100
到達目標1351550
到達目標2351550