到達目標
1. 工学分野の問題を数値的に扱う手法を説明でき、それらを計算できる。
2. 数値計算の手法を、C言語でプログラミングでき、それらを計算できる。
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 | 工学分野の問題を数値的に扱う手法の説明ができ、それらを導き出すことができる。 | 工学分野の問題を数値的に扱う手法の説明ができ、それらを計算することができる | 工学分野の問題を数値的に扱う手法の説明ができず、それらを計算することができない。 |
| 評価項目2 | 数値計算の手法を導き出し、C言語でプログラミングができ、それらを計算できる。。 | 数値計算の手法を、C言語でプログラミングができ、それらを計算できる | 数値計算の手法を、C言語でプログラミングができず、それらを計算できない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 機械システム工学科の教育目標②
説明
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学習・教育到達度目標 本科の教育目標③
説明
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教育方法等
概要:
数値計算法の基礎である連立１次方程式の解法、関数補間、数値積分の手法について学ぶ。
授業の進め方・方法:
計算式の導出や、理論的説明は最小限に留め、各テーマ毎に各自で計算プログラムを作成し、計算機による実行処理を行う演習を通して、計算方法や結果の精度に対する理解が深まるようにする。
注意点:
・総時間数45時間（自学自習30時間）
・自学自習時間(30時間)は、日常の授業(15時間)に対する予習復習、レポート課題の解答作成時間、試験のための学習時間を総合したものとする。
・評価については、合計点数が60点以上で単位修得となる。その場合、各到達目標項目の到達レベルが標準以上であることが認められる。
・予習復習の成果を確認するために、学習ノートの提出を求めることがある。
・16，17回目の授業については，補講日または時間割空き時間に実施する。
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 |
１．最小2乗法
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実験データのような誤差を含むデータ群の関係を推論する最小2乗法を説明できる。
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| 2週 |
２．方程式の解
（１）2分法①
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方程式の解を数値的に求める方法を説明できる。
2分法を説明できる。
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| 3週 |
2分法② |
2分法の計算プログラムをＣ言語で作成できる。
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| 4週 |
（２）ニュートン法① |
ニュートン法を説明できる。
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| 5週 |
ニュートン法② |
ニュートン法の計算プログラムをＣ言語で作成できる。
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| 6週 |
３．連立1次方程式
（１）ガウス・ジョルダン法① |
ガウス・ジョルダン法を説明できる。
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| 7週 |
ガウス・ジョルダン法② |
ガウス・ジョルダン法の計算プログラムをＣ言語で作成できる。
次週，中間試験を実施する。
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| 8週 |
中間試験 |
学んだ知識の確認ができる
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| 2ndQ |
| 9週 |
（２）ガウス・ザイデル法 |
ガウス・ザイデル法を説明できる。
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| 10週 |
４．関数補間と近似式
ラグランジュの補間法① |
データ群を補間するラグランジュの補間法を説明できる。
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| 11週 |
ラグランジュの補間法② |
ラグランジュの補間法の計算プログラムをC言語で作成できる。
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| 12週 |
５．数値積分
（１）台形公式① |
数値積分について説明できる。台形公式を説明できる。
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| 13週 |
（２）シンプソンの公式① |
2次関数近似するシンプソン公式を説明できる。
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| 14週 |
台形公式②、シンプソンの公式② |
台形公式とシンプソン公式の計算プログラムをC言語で作成できる。
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| 15週 |
問題演習 |
関数補間、積分公式の演習問題を解くことができる。
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| 16週 |
前期末試験 |
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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 |
| 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3,前5,前7,前11,前14 |
| 定数と変数を説明できる。 | 3 | 前3,前5,前7,前11,前14 |
| 整数型、実数型、文字型などのデータ型を説明できる。 | 3 | 前3,前5,前7,前11,前14 |
| 演算子の種類と優先順位を理解し、適用できる。 | 3 | 前3,前5,前7,前11,前14 |
| 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3,前5,前7,前11,前14 |
| 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3,前5,前7,前11,前14 |
| 条件判断プログラムを作成できる。 | 3 | 前3,前5,前7,前11,前14 |
| 繰り返し処理プログラムを作成できる。 | 3 | 前3,前5,前7,前11,前14 |
| 一次元配列を使ったプログラムを作成できる。 | 3 | 前3,前5,前7,前11,前14 |
評価割合
| 試験 | 演習・課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 70 | 20 | 90 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 10 | 10 |