微分方程式

科目基礎情報

学校 一関工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 微分方程式
科目番号 0029 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 未来創造工学科(情報・ソフトウェア系) 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 moodle版自作教材
担当教員 豊田 計時

到達目標

①微分方程式の基礎が理解できる
②物理への応用が理解できる
③物理以外への応用が理解できる
【教育目標】C
【学習・教育到達目標】C
【キーワード】微分方程式、直接積分形、変数分離形、二階微分方程式、終末速度、ラプラス変換、過渡応答

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
微分方程式の基礎が理解できる微分方程式の基礎がよく理解できる微分方程式の基礎がほぼ理解できる微分方程式の基礎がほとんど理解できない
物理への応用が理解できる物理への応用がよく理解できる物理への応用がほぼ理解できる物理への応用がほとんど理解できない
物理以外への応用が理解できる物理以外への応用がよく理解できる物理以外への応用がほぼ理解できる物理以外への応用がほとんど理解できない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
情報・ソフトウエア系における微分方程式として、微分方程式の基礎、物理への応用、物理以外への応用の修得を目指す。
授業の進め方・方法:
moodle版電子テキストに従い授業を進める。該当週の内容は閲覧しておくこと。
注意点:
注意点:
理解を深めるために演習も行う。かならず予習をして、わからない所を明確にして授業に臨むこと。
【事前学習】
前週の復習をしっかりしておくこと。具体的な事前学習の内容については、授業の際に指示する。
【評価方法・評価基準】
試験(80%)課題(20%)で評価する。微分方程式の基礎、物理への応用、物理以外への応用に対する理解の程度を評価する。課題等を課すので自学自習をしてレポート等を提出すること。必要な自学自習時間数相当分のレポート等の未提出が,4分の1を超える場合は低点とする。60点以上を単位修得とする。

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
後期
3rdQ
1週 1 直接積分形
 微分方程式とは
 直接積分形(演習)
直接積分形が理解できる。
2週 2 変数分離形
 変数分離形(演習)
変数分離形が理解できる。
3週 3 変数分離形
 微分方程式(RC LR)(演習)
 
微分方程式(RC LR)が理解できる。
4週 4 二階微分方程式
 二階微分方程式⓪(演習)
 二階線形同次微分方程式
二階微分方程式⓪が理解できる。
5週 5 二階微分方程式
 二階微分方程式① (演習)
二階微分方程式①が理解できる。
6週 6 物理への応用
 等加速度直線運動(演習)
 ばね系の運動方程式 (演習)
等加速度直線運動、ばね系の運動方程式が理解できる。
7週 7 物理への応用
 ばね系+ダンパの運動方程式(演習)
ばね系+ダンパの運動方程式が理解できる。
8週 8 中間試験
4thQ
9週 9 終末速度
 終末速度 (演習)
終末速度が理解できる。
10週 10 リニアライナー
 リニアライナー (演習)
リニアライナーの物理が理解できる。
11週 11 ラプラス変換
 ラプラス変換基本公式(演習)
ラプラス変換基本公式が理解できる。
12週 12 ラプラス変換
 ラプラス変換(RC LR) (演習)
 時定数(増加)(プログラム)
 時定数(減少)(プログラム)
ラプラス変換(RC LR)が理解できる。
13週 13 RLC回路過渡応答(過渡解析)
 過渡解析(R LC) (演習)
過渡解析(R LC)が理解できる。
14週 14 RLC回路過渡応答(ラプラス変換)
 ラプラス変換(R LC) (演習)
ラプラス変換(R LC) が理解できる。
15週 15 総括
16週 16 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

中間試験期末試験課題合計
総合評価割合404020100
微分方程式の基礎2001030
物理への応用200525
物理以外への応用040545