概要:
【開講学期】秋学期週２時間
講義ではプログラミング技術の習得を目標として、Excel に実装されているVisual Basic を用いてプログラミング演習を行う。前半はプログラミングの文法・基礎を習得し、広汎で応用計算として Newton 法プログラムの作成を行う。
授業の進め方・方法:
講義はまずVisual Basic の文法を説明し、各講義で説明した内容に関連した演習課題および宿題を出題する。文法を習得したら、数値積分や方程式の解を計算する数値計算プログラミングについて学ぶ。
毎回の講義で出題する演習・宿題はBlackbaord上にて行い、即時採点して結果を通知する。成績は宿題・課題を100%として評価を行い、総合評価を100点満点として、60点以上を合格とする。全ての課題がCBTのため、答案は提出後に即時採点して達成度を伝達する。
注意点:
提出物に授業内容に沿った創意・工夫などの努力があれば加点する。宿題を行うパソコンやソフトがない場合は、図書館や教員室にパソコンを用意するのでオフィスアワーを利用して来室すること。課題の提出にあたり他人のものをコピーした場合（判定にはソフトを用いる）は満点の50%を減点する(提供者も減点)。自学自習の成果は課題・宿題によって評価する。
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス、VBA 文法(1): フローシート、変数と四則演算 |
コンピュータの特徴である四則演算、論理演算、記憶容量、高速処理を理解する。
コンピュータを動作させるうえ必要となるプログラムの役割を理解する。
変数を定義して、ごく基礎的なプログラムを動作させることができる。
|
| 2週 |
VBA 文法(2): 条件分岐 |
条件分岐を理解し、プログラムを作り、実行を確認できる。
|
| 3週 |
VBA 文法(3): 繰り返し |
繰り返しを理解し、プログラムを作り、実行を確認できる。
|
| 4週 |
VBA 文法(4): 関数副プログラム |
関数副プログラムを理解し、プログラムを作り、実行を確認できる。
|
| 5週 |
VBA 文法(5): ワークシートからの読み込み・書き出し、マクロなど |
ワークシートからの読み書きやExcelのマクロを理解し、プログラムを作り、実行を確認できる。
|
| 6週 |
数値計算(1): 数値積分 |
数値積分のうち、台形積分の理論とアルゴリズム理解し、プログラムを作り、実行を確認できる。
|
| 7週 |
数値計算(2): 数値計算とNewton 法の理論(方程式の解) |
Newton法の理論を理解し、方程式の解を求めるプログラムを作り、実行を確認できる。
|
| 8週 |
数値計算(3): Newton 法の実習 |
Newton法の理論を理解し、方程式の解を求めるプログラムを作り、実行を確認できる。
|
| 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 | 整式の加減乗除の計算や、式の展開ができる。 | 3 | 後1,後2 |
| 因数定理等を利用して、4次までの簡単な整式の因数分解ができる。 | 3 | 後1,後2 |
| 分数式の加減乗除の計算ができる。 | 3 | 後1,後2 |
| 実数・絶対値の意味を理解し、絶対値の簡単な計算ができる。 | 3 | 後1,後2 |
| 平方根の基本的な計算ができる(分母の有理化も含む)。 | 3 | 後1,後2 |
| 解の公式等を利用して、2次方程式を解くことができる。 | 3 | 後3,後4 |
| 因数定理等を利用して、基本的な高次方程式を解くことができる。 | 3 | 後3,後4 |
| 無理方程式・分数方程式を解くことができる。 | 3 | 後3,後4 |
| 2次関数の性質を理解し、グラフをかくことができ、最大値・最小値を求めることができる。 | 3 | 後13 |
| 分数関数や無理関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。 | 3 | 後13 |
| 簡単な場合について、関数の逆関数を求め、そのグラフをかくことができる。 | 3 | 後13 |
| 累乗根の意味を理解し、指数法則を拡張し、計算に利用することができる。 | 3 | 後13 |
| 指数関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。 | 3 | 後13 |
| 指数関数を含む簡単な方程式を解くことができる。 | 3 | 後13 |
| 対数の意味を理解し、対数を利用した計算ができる。 | 3 | 後13 |
| 対数関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。 | 3 | 後13 |
| 対数関数を含む簡単な方程式を解くことができる。 | 3 | 後13 |
| 角を弧度法で表現することができる。 | 3 | 後13 |
| 三角関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。 | 3 | 後13 |
| 三角関数を含む簡単な方程式を解くことができる。 | 3 | 後13 |
| 一般角の三角関数の値を求めることができる。 | 3 | |
| 2点間の距離を求めることができる。 | 3 | |
| 簡単な場合について、円の方程式を求めることができる。 | 3 | 後15 |
| 積の法則と和の法則を利用して、簡単な事象の場合の数を数えることができる。 | 3 | 後4 |
| 簡単な場合について、順列と組合せの計算ができる。 | 3 | 後9 |
| 等差数列・等比数列の一般項やその和を求めることができる。 | 3 | 後9 |
| 総和記号を用いた簡単な数列の和を求めることができる。 | 3 | 後9 |
| 簡単な場合について、関数の極限を求めることができる。 | 3 | 後11 |
| 微分係数の意味や、導関数の定義を理解し、導関数を求めることができる。 | 3 | 後11 |
| 三角関数・指数関数・対数関数の導関数を求めることができる。 | 3 | 後11 |
| 関数の増減表を書いて、極値を求め、グラフの概形をかくことができる。 | 3 | 後11 |
| 極値を利用して、関数の最大値・最小値を求めることができる。 | 3 | 後11 |
| 2次の導関数を利用して、グラフの凹凸を調べることができる。 | 3 | 後11 |
| 不定積分の定義を理解し、簡単な不定積分を求めることができる。 | 3 | 後15 |
| 定積分の定義と微積分の基本定理を理解し、簡単な定積分を求めることができる。 | 3 | 後15 |
| 分数関数・無理関数・三角関数・指数関数・対数関数の不定積分・定積分を求めることができる。 | 3 | 後15 |
| 工学基礎 | 情報リテラシー | 情報リテラシー | 論理演算と進数変換の仕組みを用いて基本的な演算ができる。 | 3 | 後1,後2 |
| コンピュータのハードウェアに関する基礎的な知識を活用できる。 | 3 | 後1,後6 |
| 同一の問題に対し、それを解決できる複数のアルゴリズムが存在しうることを知っている。 | 3 | 後6,後7 |
| 与えられた基本的な問題を解くための適切なアルゴリズムを構築することができる。 | 3 | 後2,後3,後5 |
| 任意のプログラミング言語を用いて、構築したアルゴリズムを実装できる。 | 3 | 後6,後7,後8 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 物理化学 | 気体の法則を理解して、理想気体の方程式を説明できる。 | 4 | 後1,後2 |
| 純物質の状態図(P-V、P-T)を理解して、蒸気圧曲線を説明できる。 | 4 | |
| 化学工学 | SI単位への単位換算ができる。 | 4 | 後1,後4,後5 |
| 管径と流速・流量・レイノルズ数の計算ができ、流れの状態(層流・乱流)の判断ができる。 | 4 | 後2,後13 |
| 流れの物質収支の計算ができる。 | 4 | 後8,後13 |
| 流れのエネルギー収支やエネルギー損失の計算ができる。 | 4 | 後8,後13 |
| 流体輸送の動力の計算ができる。 | 4 | 後8,後13 |