数理工学

科目基礎情報

学校 小山工業高等専門学校 開講年度 平成30年度 (2018年度)
授業科目 数理工学
科目番号 0032 科目区分 専門 / 選択
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 5
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 特に指定しない
担当教員 日下田 淳

到達目標

1.行列および行列式の基本的な計算ができる.
2.行列を用いた計算(連立1次方程式の解の導出,階数の計算,座標変換など)を行うことができる.
3.行列の応用(線形変換,固有値,固有ベクトルの導出など)を理解し,問題を解くことができる.
4.行列や固有値・固有ベクトル等の工学への応用例を理解することができる.

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1行列および行列式の基本的な計算が正確にできる.行列および行列式の基本的な計算ができる.行列および行列式の基本的な計算ができない.
評価項目2行列を用いた計算(連立1次方程式の解の導出,階数の計算,座標変換など)を正確に行うことができる.行列を用いた計算(連立1次方程式の解の導出,階数の計算,座標変換など)を行うことができる.行列を用いた計算(連立1次方程式の解の導出,階数の計算,座標変換など)を行うことができない.
評価項目3行列の応用(線形変換,固有値,固有ベクトルの導出など)を理解し,問題を正確に解くことができる.行列の応用(線形変換,固有値,固有ベクトルの導出など)を理解し,問題を解くことができる.行列の応用(線形変換,固有値,固有ベクトルの導出など)を理解し,問題を解くことができない.
評価項目4行列や固有値・固有ベクトル等の工学への応用例を正確に理解することができる.行列や固有値・固有ベクトル等の工学への応用例を理解することができる.行列や固有値・固有ベクトル等の工学への応用例を理解することができない.

学科の到達目標項目との関係

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教育方法等

概要:
1.定着のため,低学年で学習した線形代数(行列・行列式)の内容を再度学習する.
2.行列・行列式の工学(機械力学)への応用例を学習する.
授業の進め方・方法:
授業は講義を中心に行う.
授業内容に応じて演習問題を課題として出し,解答の提出を求める.
注意点:
4年までに学習した,物理,工業力学Ⅰ・Ⅱ,微分積分学,代数学・幾何学,線形代数学,応用物理等の内容を復習しておくこと.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 行列・行列式の理解度の確認 これまでに学習してきた行列・行列式についての理解度を確認する.
2週 行列と行列式の演算~和,差,積,逆行列~① 行列と行列式の演算について理解する.
3週 行列と行列式の演算~和,差,積,逆行列~② 行列と行列式の演算について理解する.
4週 行列と連立一次方程式,行列の階数,座標変換① 行列と連立一次方程式,行列の階数,座標変換について理解する.
5週 行列と連立一次方程式,行列の階数,座標変換② 行列と連立一次方程式,行列の階数,座標変換について理解する.
6週 線形変換① 線形変換について理解する.
7週 線形変換② 線形変換について理解する.
8週 前期中間試験 これまでに学習した内容を理解する.
2ndQ
9週 前期中間試験の返却と解説 試験で間違えた箇所を理解し,解けるようにする.
10週 行列の固有値,固有ベクトル① 行列の固有値,固有ベクトルについて理解する.
11週 行列の固有値,固有ベクトル② 行列の固有値,固有ベクトルについて理解する.
12週 行列の対角化① 行列の対角化について理解する.
13週 行列の対角化② 行列の対角化について理解する.
14週 行列の力学・工学への応用例 行列の力学・工学への応用例について理解する.
15週 前期定期試験 これまでに学習した内容を理解する.
16週 前期定期試験の返却と解説 試験で間違えた箇所を理解し,解けるようにする.

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
専門的能力分野別の専門工学機械系分野工作鋳物の作り方、鋳型の要件、構造および種類を説明できる。4
精密鋳造法、ダイカスト法およびその他の鋳造法における鋳物の作り方を説明できる。4
鋳物の欠陥について説明できる。4
溶接法を分類できる。4
ガス溶接の接合方法とその特徴、ガスとガス溶接装置、ガス溶接棒とフラックスを説明できる。4
アーク溶接の接合方法とその特徴、アーク溶接の種類、アーク溶接棒を説明できる。4
サブマージアーク溶接、イナートガスアーク溶接、炭酸ガスアーク溶接で用いられる装置と溶接のしくみを説明できる。4
塑性加工の各加工法の特徴を説明できる。4
降伏、加工硬化、降伏条件式、相当応力、及び体積一定則の塑性力学の基本概念が説明できる。4
平行平板の平面ひずみ圧縮を初等解析法により解くことができる。4
軸対称の圧縮を初等解析法により解くことができる。4
切削加工の原理、切削工具、工作機械の運動を説明できる。4
バイトの種類と各部の名称、旋盤の種類と構造を説明できる。4
フライスの種類と各部の名称、フライス盤の種類と構造を説明できる。4
ドリルの種類と各部の名称、ボール盤の種類と構造を説明できる。4
切削工具材料の条件と種類を説明できる。4
切削速度、送り量、切込みなどの切削条件を選定できる。4
切削のしくみと切りくずの形態、切削による熱の発生、構成刃先を説明できる。4
研削加工の原理、円筒研削と平面研削の研削方式を説明できる。4
砥石の三要素、構成、選定、修正のしかたを説明できる。4
ホーニング、超仕上げ、ラッピングなどの研削加工を説明できる。4

評価割合

中間試験定期試験レポート等合計
総合評価割合404020100
基礎的能力404020100
専門的能力0000
分野横断的能力0000