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
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学習・教育到達度目標 E
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JABEE d-2
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JABEE d-3
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JABEE i
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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
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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。
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| 2週 |
①pythonプログラム基礎(1)
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エディット，実行の方法を理解できる。
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| 3週 |
①pythonプログラム基礎(2)
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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。
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| 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。
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| 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。
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| 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。
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| 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。
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| 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。
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| 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。
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| 10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） |
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
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| 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（2）
ポテンシャルに基づく2次元運動シミュレーション |
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
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| 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（3） |
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
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| 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。
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| 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
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| 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。
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| 16週 |
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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 |