応用数学Ⅰ(2001)

科目基礎情報

学校 八戸工業高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 応用数学Ⅰ(2001)
科目番号 4E23 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位A: 1
開設学科 産業システム工学科電気情報工学コース 対象学年 4
開設期 春学期(1st-Q) 週時間数 1st-Q:2
教科書/教材 微分積分2[第2版] 、高専の数学教材研究会[編]、森北出版、 同 問題集
担当教員 鳴海 哲雄,福地 進,馬渕 雅生

到達目標

・微分方程式の意味(解)を理解できる。
・変数分離形、1階線形微分方程式を解くことができる。
・2階定数係数線形微分方程式を解くことができる。

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
微分方程式の意味微分方程式の意味(解)をよく理解できる。微分方程式の意味(解)をある程度理解できる。微分方程式の意味を理解できない。
1階微分方程式変数分離形、1階線形微分方程式を確実に解くことができる。簡単な変数分離形、1階線形微分方程式を解くことができる。変数分離形、1階線形微分方程式を解くことができない。
2階線形微分方程式自然現象をモデル化して微分方程式を立て、定数係数2階線形微分方程式を解くことができる。簡単な定数係数2階線形微分方程式を解くことができる。定数係数線形微分方程式を解くことができない。

学科の到達目標項目との関係

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教育方法等

概要:
【開講学期】春学期週2時間
数学の分野の中で工学の諸問題と関連の深い微分方程式について学ぶ。線形微分方程式を中心に、解の構造を理解し、1階と2階の基本的な微分方程式が解けるようになることを目標とする。
授業の進め方・方法:
各回のテーマについて講義形式で説明をする。例題等で各々の方程式の解き方を学び、時間の許す限り問題を実際に解いて計算応用能力を養うことに重点を置く。積極的に参加することが望まれる。授業内容の確認のため、適時課題の提出を求める。平常点30%、到達度試験70%の割合で評価をし、60点以上で合格となる。
注意点:
微分積分学の基本事項を理解していることを前提とする。微分積分の理解が足りない学生は、しっかりと復習しなければならない。問題集の問題は、自力で解けるようになるまで学習すること。また、本科目は学修単位であるので授業1時間に対して2時間の自学自習が求められる。自学自習の成果は課題の提出状況と到達度試験にて評価する。

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 微分方程式とその解 微分方程式とその解について、基本事項を理解できる。
2週 1階微分方程式―変数分離形 変数分離形の微分方程式を解くことができる。
3週 1階線形微分方程式 1解線形微分方程式を解くことができる。
4週 1階微分方程式の応用 1階微分方程式を使って自然現象を調べることができる。
5週 2階定数係数斉次線形微分方程式 2階定数係数斉次線形微分方程式を解くことができる。
6週 2階定数係数非斉次線形微分方程式 未定係数法によって、2階定数係数非斉次階微分方程式を解くことができる。
7週 練習問題 基本事項を理解して、問題を解くことができる。
8週 到達度試験
(答案返却とまとめ)
基本事項を総合的に理解できる。

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微分方程式の意味を理解し、簡単な変数分離形の微分方程式を解くことができる。3前1,前2,前7,前8
簡単な1階線形微分方程式を解くことができる。3前3,前4,前7,前8
定数係数2階斉次線形微分方程式を解くことができる。3前5,前6,前7,前8

評価割合

到達度試験課題合計
総合評価割合7030100
基礎的能力351550
専門的能力351550
分野横断的能力000