到達目標
シミュレーションの方法ついて理解し,プログラムを作成することができる.さらに,物理現象のシミュレーションプログラムを作成することができ,その結果について説明できることできる。
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 |
数学的な理解 | 授業内容に関して,各種の数値計算の原理を確実に説明でき,かつ筆記で簡単な計算ができる。 | 演習内容に関して,各種の数値計算の原理を説明でき,筆記で簡単な計算ができる。 | 演習内容に関して,各種の数値計算の原理を説明できない。筆記で簡単な計算ができない。 |
数値解析的な実践 | 演習内容に関して,各種の数値計算についてpythonを正しく扱うことができ,かつ正しく計算できる。 | 演習内容に関して,各種の数値計算をpythonを用いて扱うことができる。 | 演習内容に関して,各種の数値計算をpythonを用いて扱うことができない。 |
評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 D
説明
閉じる
学習・教育到達度目標 E
説明
閉じる
JABEE d-2
説明
閉じる
JABEE d-3
説明
閉じる
JABEE i
説明
閉じる
教育方法等
概要:
数値計算の基礎的な手法を学び,様々な自然現象のシミュレーションを行い,問題を解決する能力を身につけることを目的とする.
授業の進め方・方法:
授業方法は講義及び実習
各種数値解析技法の原理やアルゴリズムを説明した後,pythonによるプログラミングを用いて実習し,その挙動を確認する。
適宜,レポート課題を課すので,期限に遅れず提出すること.
注意点:
授業の属性・履修上の区分
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
第1回:実験実習ガイダンス |
実験実習での諸注意と各実験テーマの概要を理解できる。
|
2週 |
①pythonプログラム基礎(1)
|
エディット,実行の方法を理解できる。
|
3週 |
①pythonプログラム基礎(2)
|
変数の種類と演算子の種類と使い方を理解し、説明できる。
|
4週 |
①pythonプログラム基礎(3) 条件分岐 |
if文、if~else文、if~elif文を理解し、説明できる。
|
5週 |
①pythonプログラム基礎(4) 反復処理 |
for文、while文、while~else文,break文、continue文を理解し、説明できる。
|
6週 |
①pythonプログラム基礎(5) 配列(1) |
リストが定義でき、要素の代入・参照ができる。
|
7週 |
①pythonプログラム基礎(6) 配列(2) |
リストを用いて多次元配列が宣言できる。
|
8週 |
①pythonプログラム基礎(7) 関数の定義 |
関数を定義し、呼び出しができる。
|
2ndQ |
9週 |
②pythonによる数値計算 数値計算と誤差 数値計算における誤差 |
数値計算において生じる誤差の考え方を説明できる。
|
10週 |
②pythonによる論理回路の演算 半加算器、全加算器、4bit全加算器 |
AND,OR,,Not,NAND回路等を定義し、半加算器、全加算器、4bit全加算器を構成できる。
|
11週 |
②pythonによる数値計算 常微分方程式に基づく物理シミュレーション(1) ポテンシャルに基づく2次元運動シミュレーション |
質点の1次元運動シミュレーションについて、1)自由落下のシミュレーションおよび2)着陸船のシミュレーションの計算ができる。ポテンシャルに基づく2次元運動シミュレーションができる
|
12週 |
②pythonによる数値計算 常微分方程式に基づく物理シミュレーション(2) |
ポテンシャルに基づく2次元運動シミュレーションについて2次元運動のシミュレーションができる
|
13週 |
②pythonによる数値計算 偏微分方程式に基づく物理シミュレーション(1) |
偏微分方程式の境界値問題について説明できる。
|
14週 |
②pythonによる数値計算 偏微分方程式に基づく物理シミュレーション(2) |
ラプラス方程式による場のシミュレーションができる
|
15週 |
②pythonによる数値計算 乱数を用いた確率的シミュレーション |
疑似乱数を数値計算できる。 乱数を用いたシミュレーションができる。
|
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 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 報告書 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 0 | 0 | 60 | 40 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 0 | 0 | 60 | 40 | 0 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |