工業数学

科目基礎情報

学校 函館工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 工業数学
科目番号 0009 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 物質環境工学専攻 対象学年 専1
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 「新応用数学」高遠節夫ほか5名(大日本図書) 「新応用数学問題集」高遠節夫ほか5名(大日本図書)
担当教員 菅 仁志

到達目標

1. ベクトル関数の微分が計算できる。
2. 勾配、発散、回転が計算できる。
3. 簡単なベクトル関数の線積分が計算できる。

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ベクトル関数を微分して接線ベクトル等を求めることができる。ベクトル関数を微分することができる。ベクトル関数を微分することができない。
評価項目2勾配、発散、回転が混ざった複雑な計算ができる。勾配、発散、回転が計算できる。勾配、発散、回転が計算できない。
評価項目3区分的になめらかな曲線に沿ったベクトル場の線積分ができる。簡単なベクトル場の線積分ができる。簡単なベクトル場の線積分ができない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達目標 B-1 説明 閉じる

教育方法等

概要:
自然科学や工学の各分野で使われるベクトル解析の基本的な知識・技法を習得する。まず、微分法をベクトル関数やベクトル場へ拡張することから始め、ベクトル微分演算子の意味を理解してその使い方を身につける。さらに、スカラー場やベクトル場の線積分が計算できるようになることを目標とする。
授業内容は公知の情報のみに限定されている
授業の進め方・方法:
試験では特に、基礎的事項の理解度を問う計算問題や文章問題を重点的に出題するので、基礎知識の系統だった理解に心掛けるとともに、課題として与えた問題についてもしっかり理解しておくこと。
注意点:
さらに新たな知識の定着のためにも、補助教材として挙げた問題集などを活用しながら継続的に学習していくことが重要である。
「全専攻」学習・教育到達目標の評価:中間試験(B-1)(50%),期末試験(B-1)(50%)
  

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 空間ベクトル 空間ベクトルの内積が計算できる
2週 外積 空間ベクトルの外積が計算できる
3週 ベクトル関数 ベクトル関数の微分が計算できる
4週 曲線 曲線の接線ベクトルが計算できる
5週 曲線 曲線の長さが計算できる
6週 曲面 曲面の単位法線ベクトルが計算できる
7週 曲面 曲面の面積が計算できる
8週 中間試験
2ndQ
9週 勾配 スカラー場の勾配が計算できる
10週 発散と回転 ベクトル場の発散と回転が計算できる
11週 発散と回転 発散と回転の公式を使ってベクトル場の発散と回転が計算できる
12週 ラプラシアン スカラー場のラプラシアンが計算できる
13週 スカラー場の線積分 スカラー場の線積分が計算できる
14週 ベクトル場の線積分 ベクトル場の線積分が計算できる
15週 グリーンの定理 グリーンの定理を使って線積分、2重積分を計算できる
16週 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

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合10000000100
基礎的能力10000000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000