シミュレーション工学Ⅱ

科目基礎情報

学校 木更津工業高等専門学校 開講年度 平成30年度 (2018年度)
授業科目 シミュレーション工学Ⅱ
科目番号 0073 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 情報工学科 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 三井田 惇郎,須田 宇宙 (著) 「数値計算法(第2版・新装版)」森北出版,2014年,2160円
担当教員 大枝 真一

到達目標

数値計算の基礎事項の理解と方程式を代表的な方法で解くことができる.
連立一次方程式を代表的な方法で解くことができる.
関数補間等の数値計算法を理解し、解法を適用できる.
シミュレーションの概要の理解とモデリングができる.

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
数値計算の基礎数値計算を計算機で行うための基本原理を説明できる.数値計算を計算機で行うための基本原理を理解している.数値計算を計算機で行うための基本原理を理解していない.
連立1次方程式連立1次方程式を解くための様々な手法を説明できる.連立1次方程式を解くための様々な手法を理解している.連立1次方程式を解くための様々な手法を理解していない.
関数補間関数補間の様々な手法を説明できる.関数補間の様々な手法を理解している.関数補間の様々な手法を理解していない.
数理モデリング課題を解くために数理をつかってモデリングができる.既存の数理モデリング手法を理解できる.既存の数理モデリング手法を理解できない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
課題を解決するためにコンピュータを使って計算する手法を数値計算を学ぶ.
授業の進め方・方法:
座学と演習によって授業を進める.
座学では数値計算手法を理解することに務めること.また,演習では理解した手法を実装し,数値実験によって理解を深める.
注意点:
・数値計算手法を理解するため,基本的な線形代数,解析学の復習をしておくこと.
・演習およびレポートでは学習内容を実装することがあるため,C言語の基本的なプログラミングができること.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 行列式・逆行列・固有値問題 行列式,逆行列
2週 行列式・逆行列・固有値問題 固有値と固有ベクトル,演習
3週 行列式・逆行列・固有値問題 固有値と固有ベクトル,演習
4週 補間法 線形補間法
5週 補間法 ラグランジュ補間法
6週 補間法 スプライン補間
7週 補間法 演習
8週 後期中間試験 前期定期試験から後期中間試験までの学習内容
4thQ
9週 数値積分 台形公式による数値積分
10週 数値積分 シンプソンの公式による数値積分
11週 数値積分 モンテカルロ法による積分
12週 数値積分 数値積分の演習
13週 数理モデリング モデリングの手順と分類について
14週 数理モデリング モデリングの手順と分類について
15週 後期定期試験 後期中間試験から後期定期試験までの学習内容
16週 後期定期試験解説 試験の解説

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
分野横断的能力汎用的技能汎用的技能汎用的技能円滑なコミュニケーションのために図表を用意できる。3
円滑なコミュニケーションのための態度をとることができる(相づち、繰り返し、ボディーランゲージなど)。3
他者の意見を聞き合意形成することができる。3
合意形成のために会話を成立させることができる。3
グループワーク、ワークショップ等の特定の合意形成の方法を実践できる。3
書籍、インターネット、アンケート等により必要な情報を適切に収集することができる。3
収集した情報の取捨選択・整理・分類などにより、活用すべき情報を選択できる。3
収集した情報源や引用元などの信頼性・正確性に配慮する必要があることを知っている。3
情報発信にあたっては、発信する内容及びその影響範囲について自己責任が発生することを知っている。3
情報発信にあたっては、個人情報および著作権への配慮が必要であることを知っている。3
目的や対象者に応じて適切なツールや手法を用いて正しく情報発信(プレゼンテーション)できる。3
あるべき姿と現状との差異(課題)を認識するための情報収集ができる3
複数の情報を整理・構造化できる。3
課題の解決は直感や常識にとらわれず、論理的な手順で考えなければならないことを知っている。3
グループワーク、ワークショップ等による課題解決への論理的・合理的な思考方法としてブレインストーミングやKJ法、PCM法等の発想法、計画立案手法など任意の方法を用いることができる。3
どのような過程で結論を導いたか思考の過程を他者に説明できる。3
適切な範囲やレベルで解決策を提案できる。3
事実をもとに論理や考察を展開できる。3
結論への過程の論理性を言葉、文章、図表などを用いて表現できる。3
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
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
技術が社会や自然に及ぼす影響や効果を認識し、技術者が社会に負っている責任を挙げることができる。3
総合的な学習経験と創造的思考力総合的な学習経験と創造的思考力総合的な学習経験と創造的思考力工学的な課題を論理的・合理的な方法で明確化できる。3
公衆の健康、安全、文化、社会、環境への影響などの多様な観点から課題解決のために配慮すべきことを認識している。3
要求に適合したシステム、構成要素、工程等の設計に取り組むことができる。3

評価割合

試験課題合計
総合評価割合8020100
基礎的能力501060
専門的能力301040