到達目標
制御やメカトロニクス技術との接点となるプログラミング技術を習得することを目標の一つとする。2年次の情報処理の技術をさらに発展させ、 多様なプログラミングを試みる。また、機械要素および機械構造物の設計に際し有効な解析手法である有限要素法について体得することを二つ目の目標とし、3年次の機械設計法A&B、基礎材料力学A&BをもとにしたCAE演習を通じて工学解析の基礎を理解する。
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 | 用途に応じたC言語によるプログラミングを説明、作成することができる。 | 用途に応じたC言語によるプログラミングを説明することができる。 | 用途に応じたC言語によるプログラミングを説明することができない。 |
| 評価項目2 | 工学計算のためにC言語によるプログラミングを作成し、応用できる。 | 工学計算のためにC言語によるプログラミングを作成できる。 | 工学計算のためにC言語によるプログラミングを作成できない。 |
| 評価項目3 | CAEによる工学解析を実施し評価することができる。 | CAEによる工学解析を実施することができる。 | CAEによる工学解析を実施することができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
工学分野で広く一般的に使われているC言語のプログラミング技術について学習する。情報処理で学んだことをさらに発展させる。ポインタ、関数、制御構造、構造体等について例題を交えつつ、実際にプログラミングできる技術の習得を目的とする。また、既に学んだ材料力学を二次元弾性学に発展させ、これを基本として設計に用いるために、プログラミング技術と関わりのある有限要素法について学習する。さらに、演習を行うことでより理解を深める．。
授業の進め方・方法:
講義は演習形式である。前期はC言語のプログラミング、後期はCAE演習を主な授業内容とする。
注意点:
履修中に使用する端末は共同利用設備である。担当教員の指示に従い、マナーを守って使用すること。
学修単位科目であるため、自己学習用として随時課題が与えられる。これにしっかり取り組むことが要求される。
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 |
ガイダンスと復習 |
本科目の概要を理解する。
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| 2週 |
ポインタ、関数 |
ポインタ、関数を説明できる。
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| 3週 |
ポインタ、関数 |
ポインタ、関数を理解する。
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| 4週 |
ポインタ、関数 |
ポインタ、関数を説明できる。
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| 5週 |
制御構造(do while文、switch case文、else if文) |
制御構造を理解する。
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| 6週 |
制御構造(do while文、switch case文、else if文) |
制御構造を説明できる。
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| 7週 |
C言語特有の演算子 |
C言語特有の演算子を理解する。
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| 8週 |
C言語特有の演算子 |
C言語特有の演算子を説明できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
構造体と共用体 |
構造体と共用体を理解、説明できる。
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| 10週 |
データ型とプリプロセッサ |
データ型とプリプロセッサを理解する。
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| 11週 |
データ型とプリプロセッサ |
データ型とプリプロセッサを説明できる。
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| 12週 |
ファイル処理 |
ファイル処理を理解する。
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| 13週 |
ファイル処理 |
ファイル処理を説明できる。
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| 14週 |
数値積分法、微分方程式の解 |
プログラミングによる工学計算を理解する。
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| 15週 |
数値積分法、微分方程式の解 |
プログラミングによる工学計算を説明できる。
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
計算力学とは
非線形方程式の解法(二分法・ニュートン法) |
二分法・ニュートン法を理解する。
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| 2週 |
連立一次方程式の解法(ガウスの消去法) |
ガウスの消去法を理解する。
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| 3週 |
微分方程式の解法(ルンゲ・クッタ法) |
ルンゲ・クッタ法を理解する。
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| 4週 |
最小二乗法 |
最小二乗法を理解する。
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| 5週 |
マトリックス構造解析(ばね系の剛性方程式) |
マトリックス構造解析を理解する。
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| 6週 |
二次元弾性論 |
二次元弾性論を概説できる。
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| 7週 |
CAE演習その1
【曲げを受ける片持ちはり】 |
曲げを受ける片持ちはりの工学解析を実施できる。
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| 8週 |
CAE演習その2
【丸棒のねじり】 |
丸棒のねじりの工学解析を実施できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
CAE演習その3
【丸棒の引張り】 |
丸棒の引張りの工学解析を実施できる。
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| 10週 |
CAE演習その4
【内圧を受ける厚肉円筒】 |
内圧を受ける厚肉円筒の工学解析を実施できる。
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| 11週 |
CAE演習その5
【円孔を有する平板の一軸引張り】 |
円孔を有する平板の一軸引張りの工学解析を実施できる。
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| 12週 |
CAE演習その6
【段付軸のねじり】 |
段付軸のねじりの工学解析を実施できる。
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| 13週 |
CAE演習その7
【楕円孔を有する平板の一軸引張り】 |
楕円孔を有する平板の一軸引張りの工学解析を実施できる。
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| 14週 |
CAE演習その8
【2個の円孔を有する平板の一軸引張り】 |
2個の円孔を有する平板の一軸引張りの工学解析を実施できる。
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| 15週 |
CAE演習その9
【自由課題】 |
自ら工学問題を設定、解析することができる。
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| 16週 |
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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 |
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 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 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 |
| 課題提出 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 |