応用解析Ⅰ

科目基礎情報

学校 秋田工業高等専門学校 開講年度 2018
授業科目 応用解析Ⅰ
科目番号 0024 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 機械工学科 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 「新微分積分II」高遠節夫 他[著] 大日本図書,「高専テキストシリーズ 応用数学」上野健爾[監修]高専の数学教材研究会[編]森北出版
担当教員 森本 真理

到達目標

1.与えられた定数係数の2階線形微分方程式(同次)を解くことができる
2.ベクトルの外積を求めることができる
3.勾配・発散・回転を求めることができる

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
評価項目12階線形微分方程式(非斉次)を解くことができる2階線形微分方程式(斉次)を解くことができる左記のことができない
評価項目2ベクトルの外積の性質を利用して応用問題を解くことができるベクトルの外積を求めることができる左記のことができない
評価項目3勾配・発散・回転を組み合わせた性質の証明ができる勾配・発散・回転を求めることができる左記のことができない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
2階微分方程式とベクトル解析(前半部分)の基本的な計算技術の習得を目標とする。これらは、工学の基礎となる部分である。
授業の進め方・方法:
講義形式およびグループワークで行う。必要に応じて適宜小テストを実施し、演習課題レポートを課す。試験の平均点が悪い場合、再試験を実施することがある。成績が合格点に達しない場合、特別演習課題レポート提出を課す。
注意点:
合格点は60点である。中間の成績は試験結果100%、期末の成績は中間も含めた試験結果100%で評価する。
ただし、期末の点数が合格点に達しない場合、特別演習課題レポートを考慮し、その場合は試験結果70%、レポート30%として合格点を超えない範囲で評価する。
 学年総合成績=期末の成績=(到達度試験(前期中間)+到達度試験(前期末))/2
(講義を受ける前)教科書やブラックボードを利用して、予習をすること
(講義を受けた後)授業内容の復習を怠らないこと。授業で解き終わらなかった問も必ず解くことができるようにしておくこと

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 授業ガイダンス 授業の進め方と評価の方法について説明する
2週 2階微分方程式 与えられた解が2階微分方程式の解であるかどうか判断することができる
3週 線形独立な解 与えられた解が線形独立であるかどうか判別することができる
4週 定数係数2階線形微分方程式(斉次) 公式を利用して、定数係数2階線形微分方程式(斉次)を解くことができる
5週 定数係数2階線形微分方程式(非斉次) 公式を利用して、定数係数2階線形微分方程式(非斉次)を解くことができる
6週 演習 到達度試験範囲の内容の理解度を確認することができる
7週 到達度試験(前期中間) 上記項目について学習した内容の理解度を授業の中で確認する
8週 試験の解説と解答 到達度試験(前期中間)の解説と解答
2ndQ
9週 ベクトルの復習 今まで学んできたベクトルの計算についての理解度を確認する
10週 ベクトルの外積 ベクトルの外積を求めることができる
11週 ベクトルの外積の応用 ベクトルの外積を利用して応用問題を解くことができる
12週 スカラー場とベクトル場・勾配 スカラー場・ベクトル場の違いを述べることができ、スカラー場の勾配を求めることができる
13週 発散、回転 発散・回転の計算ができる
14週 演習 到達度試験範囲の内容の理解度を確認することができる
15週 到達度試験(前期末) 上記項目について学習した内容の理解度を授業の中で確認する
16週 試験の解説と解答 到達度試験(前期末)の解説と解答

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整式の加減乗除の計算や、式の展開ができる。3
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
分数式の加減乗除の計算ができる。3
平方根の基本的な計算ができる(分母の有理化も含む)。3
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
簡単な連立方程式を解くことができる。3
恒等式と方程式の違いを区別できる。3
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
指数関数を含む簡単な方程式を解くことができる。3
対数の意味を理解し、対数を利用した計算ができる。3
対数関数を含む簡単な方程式を解くことができる。3
角を弧度法で表現することができる。3
加法定理および加法定理から導出される公式等を使うことができる。3
三角比を理解し、簡単な場合について、三角比を求めることができる。3
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
内分点の座標を求めることができる。3
ベクトルの定義を理解し、ベクトルの基本的な計算(和・差・定数倍)ができ、大きさを求めることができる。3
平面および空間ベクトルの成分表示ができ、成分表示を利用して簡単な計算ができる。3
平面および空間ベクトルの内積を求めることができる。3
問題を解くために、ベクトルの平行・垂直条件を利用することができる。3
行列式の定義および性質を理解し、基本的な行列式の値を求めることができる。3
積・商の導関数の公式を用いて、導関数を求めることがができる。3
合成関数の導関数を求めることができる。3
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
逆三角関数を理解し、逆三角関数の導関数を求めることができる。3
関数の媒介変数表示を理解し、媒介変数を利用して、その導関数を求めることができる。3
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
置換積分および部分積分を用いて、不定積分や定積分を求めることができる。3
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
合成関数の偏微分法を利用して、偏導関数を求めることができる。3
簡単な関数について、2次までの偏導関数を求めることができる。3
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。2
簡単な1階線形微分方程式を解くことができる。2
定数係数2階斉次線形微分方程式を解くことができる。2
分野横断的能力態度・志向性(人間力)態度・志向性態度・志向性周囲の状況と自身の立場に照らし、必要な行動をとることができる。3
自らの考えで責任を持ってものごとに取り組むことができる。3
目標の実現に向けて計画ができる。3
目標の実現に向けて自らを律して行動できる。3
日常の生活における時間管理、健康管理、金銭管理などができる。3
社会の一員として、自らの行動、発言、役割を認識して行動できる。3
チームで協調・共同することの意義・効果を認識している。3
チームで協調・共同するために自身の感情をコントロールし、他者の意見を尊重するためのコミュニケーションをとることができる。3
当事者意識をもってチームでの作業・研究を進めることができる。3
チームのメンバーとしての役割を把握した行動ができる。3
リーダーがとるべき行動や役割をあげることができる。3
適切な方向性に沿った協調行動を促すことができる。3
リーダーシップを発揮する(させる)ためには情報収集やチーム内での相談が必要であることを知っている3
法令やルールを遵守した行動をとれる。3
他者のおかれている状況に配慮した行動がとれる。3
その時々で自らの現状を認識し、将来のありたい姿に向かっていくために現状で必要な学習や活動を考えることができる。3
キャリアの実現に向かって卒業後も継続的に学習する必要性を認識している。3
これからのキャリアの中で、様々な困難があることを認識し、困難に直面したときの対処のありかた(一人で悩まない、優先すべきことを多面的に判断できるなど)を認識している。3
企業人として活躍するために自身に必要な能力を考えることができる。3
コミュニケーション能力や主体性等の「社会人として備えるべき能力」の必要性を認識している。3

評価割合

試験レポート相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合70300000100
基礎的能力4010000050
専門的能力3020000050
分野横断的能力0000000