数値解析

科目基礎情報

学校	小山工業高等専門学校	開講年度	2017
授業科目	数値解析
科目番号	0010	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: 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	自作プリント
担当教員	山下 進

到達目標

1.数値計算手法の原理が説明でき、問題に応じて使い分けができる。
2.手計算により、簡単な問題を原理に基づいて解くことができる。
3.Ｃ言語で記述された数値計算手法のプログラムを使って、数値計算ができる。
4.差分法の考え方が説明でき、簡単な問題が解くことができる。
5.有限要素法の考え方が説明でき、簡単な問題が解くことができる。

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
評価項目1	数値計算手法の原理が説明でき、問題に応じて使い分けができる。	参考書を見ながら、数値計算手法の原理が説明でき、問題に応じて使い分けができる。	数値計算手法の原理が説明でき、問題に応じて使い分けができない。
評価項目2	手計算により、簡単な問題を原理に基づいて解くことができる。	参考書を見ながら、手計算により、簡単な問題を原理に基づいて解くことができる。	手計算により、簡単な問題を原理に基づいて解くことができない。
評価項目3	Ｃ言語で記述された数値計算手法のプログラムを使って、数値計算ができる。	参考書を見ながら、Ｃ言語で記述された数値計算手法のプログラムを使って、数値計算ができる。	Ｃ言語で記述された数値計算手法のプログラムを使って、数値計算ができない。
評価項目4	差分法の考え方が説明でき、簡単な問題が解くことができる。	参考書を見ながら、差分法の考え方が説明でき、簡単な問題が解くことができる。	差分法の考え方が説明でき、簡単な問題が解くことができない。
評価項目5	有限要素法の考え方が説明でき、簡単な問題が解くことができる。	参考書を見ながら、有限要素法の考え方が説明でき、簡単な問題が解くことができる。	有限要素法の考え方が説明でき、簡単な問題が解くことができない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 ⑤ （情報技術力の向上）

JABEE (C) （数学と自然科学）

教育方法等

概要:

様々な数値計算手法の考え方を学習する。

授業の進め方・方法:

様々な数値計算手法の考え方を説明し、簡単な問題を手計算で解く。最後にＣ言語で記述されたプログラムを使って、コンピュータ演習を行う。

注意点:

授業や試験では関数電卓を必ず準備する。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	非線形方程式の数値解法 （原理の説明と手計算演習）	非線形方程式の数値解法 の原理が理解でき、手計算ができること。
		2週	連立１次方程式の数値解法（原理の説明と手計算演習）	連立１次方程式の数値解法の原理が理解でき、手計算ができること。
		3週	非線形方程式、連立１次方程式（コンピュータ演習）	非線形方程式、連立１次方程式の数値解法の原理が理解でき、コンピュータ解析ができること。
		4週	最小二乗法によるパラメータの推定（原理の説明と手計算演習）	最小二乗法の数値解法の原理が理解でき、手計算ができること。
		5週	最小二乗法（コンピュータ演習）	最小二乗法の数値解法の原理が理解でき、コンピュータ解析ができること。
		6週	数値積分法（原理の説明と手計算演習）	数値積分法の数値解法の原理が理解でき、手計算ができること。
		7週	数値積分法（コンピュータ演習）	数値積分法の数値解法の原理が理解でき、コンピュータ解析ができること。
		8週	中間試験	試験範囲が理解できること。
	2ndQ
		9週	中間試験解説、微分方程式の数値解法（原理の説明と手計算演習）	微分方程式の数値解法の原理が理解でき、手計算ができること。
		10週	微分方程式（コンピュータ演習）	微分方程式の数値解法の原理が理解でき、コンピュータ解析ができること。
		11週	差分法の基礎（原理の説明と簡単な演習）	差分法の原理が理解でき、手計算ができること。
		12週	有限要素法の基礎（原理の説明１）	有限要素法の定式化が理解できること。
		13週	有限要素法の基礎（原理の説明２）	有限要素法の定式化が理解できること。
		14週	有限要素法の基礎（手計算による演習）	有限要素法の原理が理解でき、手計算ができること。
		15週	有限要素法の基礎（コンピュータ演習）	有限要素法の原理が理解でき、コンピュータ解析ができること。
		16週	期末試験	試験範囲が理解できること。

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	80	0	0	0	0	20	100
基礎的能力	80	0	0	0	0	20	100
専門的能力	0	0	0	0	0	0	0
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0