到達目標
代数方程式、補間や曲線の当てはめ、数値積分、簡単な微分方程式に関する数値解法を理解し、コンピュータのプログラムを用いて数値計算できるようになる。
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 |
| 代数方程式の解 | 各種数値解法を用いて代数方程式を解くプログラムの作成や書き換えができる | 代数方程式に関する各種数値解法に従う計算ができ、またそれを記述したプログラムの動作を追う事ができる | 代数方程式に関する各種数値解法を説明できない |
| 補間、曲線の当てはめ | 各種数値解法を用いて補間や曲線の当てはめを行うプログラムの作成や書き換えができる | 補間や曲線の当てはめに関する各種数値解法に従う計算ができ、またそれを記述したプログラムの動作を追う事ができる | 補間や曲線の当てはめに関する各種数値解法を説明できない |
| 数値積分 | 各種公式を用いて数値積分を行うプログラムの作成や書き換えができる | 各種公式による数値積分を計算でき、またそれを記述したプログラムの動作を追う事ができる | 数値積分に関する各種公式を説明できない |
| 微分方程式の解 | 微分方程式の基本数値解法を記述したプログラムの作成や書き換えができる | 微分方程式の基本数値解法に従う計算ができ、またそれを記述したプログラムの動作を追う事ができる | 微分方程式の基本数値解法を説明できない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
C言語による演習を通して、コンピュータによる基礎的な数値計算法を学ぶ。
授業の進め方・方法:
スライド等を用いた説明とプログラミング演習を組み合わせたスタイルで、各種数値計算法のアルゴリズムを中心に授業を行う。プログラミング演習には各自のノートパソコンやタブレット端末を用いる。
注意点:
情報処理Iで学んだC言語によるプログラミングをよく復習しておくこと。
プログラミング演習を行えるように、ノートパソコンやタブレット端末をフル充電しておくこと。
なお、本教科は、卒業後、電気主任技術者の免状交付申請を行うために開設されている科目である。
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 |
C言語の復習 |
C言語による基本的なプログラミングができる
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| 2週 |
方程式（１） |
二分法に従い方程式の近似解を計算できる。またそれを記述したプログラムの動作を追うことができる
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| 3週 |
方程式（２） |
ニュートン法に従い方程式の近似解を計算できる。またそれを記述したプログラムの動作を追うことができる
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| 4週 |
連立1次方程式（１） |
上三角型連立１次方程式の解法に従い連立１次方程式を解ける。またそれを記述したプログラムの動作を追うことができる
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| 5週 |
連立1次方程式（２） |
ガウスの消去法に従い連立１次方程式を解ける。またそれを記述したプログラムの動作を追うことができる
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| 6週 |
補間法 |
ラグランジュの補間法に従いデータを内挿できる。またそれを記述したプログラムの動作を追うことができる
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| 7週 |
（中間試験） |
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| 8週 |
曲線のあてはめ（１） |
スプライン関数を求められる。またそれを記述したプログラムの動作を追うことができる
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| 2ndQ |
| 9週 |
曲線のあてはめ（２） |
最小２乗法により曲線のあてはめができる。またそれを記述したプログラムの動作を追うことができる
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| 10週 |
数値積分（１） |
台形公式、シンプソンの公式に従い数値積分できる。またそれを記述したプログラムの動作を追うことができる
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| 11週 |
数値積分（２） |
ガウス型積分公式に従い数値積分できる。またそれを記述したプログラムの動作を追うことができる
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| 12週 |
微分方程式（１） |
オイラー法に従い微分方程式の近似解を計算できる。またそれを記述したプログラムの動作を追うことができる
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| 13週 |
微分方程式（２） |
ルンゲ・クッタ公式に従い微分方程式の近似解を計算できる。またそれを記述したプログラムの動作を追うことができる
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| 14週 |
総合演習 |
各種数値計算法に従った手計算やプログラムの作成・書き換えができる
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| 15週 |
（期末試験） |
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| 16週 |
総復習 |
全体のまとめ
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評価割合
| 試験 | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 50 | 50 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 50 | 50 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |