この科目は長岡高専の教育目標の(D)と主体的に関わる。この科目の到達目標と、成績評価上の重み付け、各到達目標と長岡高専の学習・教育到達目標との関連の順で示す。
1．コンピュータ内部のプログラムの動作を理解する。40%（d1）
2．数学や物理の基本問題の解法を一般化する重要性を理解し、その手順を習得する。20%（c1）
3．プログラムの問題点を見つけて修正する方法や、機能の変更・追加をする手法を習得する。20%（d2,d3）
4．自分で処理の手順(アルゴリズム)を考え、プログラムを完成させる手法を習得する。20%（g1,g2）
概要:
現代ではコンピュータは煩雑な計算や，膨大なデータを処理するために必要不可欠な道具となっている。この授業では，実用的なプログラム開発の基礎知識やアルゴリズムについて概説し，C言語によるプログラミング演習を行う。題材として数学や物理の基本問題を扱い，理工系で要求される計算をコンピュータに代行させるための必要事項を学ぶ。
授業の進め方・方法:
HRでの授業と総合情報処理センター端末室での演習を交互に繰り返す。
注意点:
数学や理科・物理で学んだ事項を十分復習することが望ましい。特に問題文を理解する力が重要である。表面的な丸暗記をするのではなく、基本原理や考え方を身につけるよう心がけてほしい。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
プログラム開発の基礎知識の概説・端末室でプログラム作成手順の演習 |
エディタ、コンパイラ等の基本的な使い方を習得し，プログラムを完成させる手順を理解する。
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| 2週 |
プログラミング言語の概説、変数・入力と出力・式(1)についてHRで授業 |
整数、実数のデータ型の違いを理解し、入力と出力、四則演算の記述方法を理解する。
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| 3週 |
変数・入力と出力・式(2)について端末室でプログラミング演習 |
変数に値を入力し、所定の演算を行った結果を出力するプログラムの作成方法を習得する。
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| 4週 |
定数表現・式(1)についてHRで授業 |
8進・16進・10進定数の記述方法や、それを用いた演算の記述方法を理解する。
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| 5週 |
定数表現・式(1)について端末室でプログラミング演習 |
8進・16進・10進定数の記述方法や、それを用いた演算を行うプログラムの作成方法を習得する。
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| 6週 |
重要事項の整理および端末室でのプログラミング演習 |
前期中間試験での重要事項の解説から既習事項を確認し、それらを活用するプログラムの作成方法を習得する。
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| 7週 |
前期中間試験 |
50分間の筆記試験で学習事項の理解度を確認する。
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| 8週 |
条件分岐(1)について、HRで授業 |
if文やif-else文を用いた条件分岐の記述方法や条件式の真偽の判定のルールを理解する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
条件分岐(2)について、端末室でのプログラミング演習 |
if文やif-else文を用いたプログラムの作成方法を習得する。
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| 10週 |
条件分岐(3)・数学関数について、HRで授業 |
論理積・論理和を用いた条件分岐やswitch文の記述方法を理解し、数学関数の利用方法を理解する。
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| 11週 |
条件分岐(4)・数学関数(2)について、端末室でのプログラミング演習 |
論理積・論理和を用いた条件分岐やswitch文、数学関数の利用するプログラムの作成方法を習得する。
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| 12週 |
繰り返し(1)について、HRで授業 |
while文やdo-while文を用いた繰り返しの記述方法や、式の省略表記について理解する。
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| 13週 |
繰り返し(2)について、端末室でのプログラミング演習 |
while文やdo-while文を用いたプログラムの作成方法を習得する。
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| 14週 |
重要事項の整理および端末室でのプログラミング演習 |
前期中間試験での重要事項の解説から既習事項を確認し、それらを活用するプログラムの作成方法を習得する。
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| 15週 |
前期末試験 |
50分間の筆記試験で学習事項の理解度を確認する。
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| 16週 |
試験解説と発展授業、繰り返し(3)についてHRで授業 |
前期末試験の解説から正答できなかった問題の解き方を理解する。for文の記述方法を理解する。
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
繰り返し(4)、リダイレクション(1)について、HRで授業 |
多重ループの動作について理解する。入出力のリダイレクションの方法を理解する。
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| 2週 |
繰り返し(5)、リダイレクション(2)について、端末室でのプログラミング演習 |
多重ループを用いたプログラムの作成方法およびリダイレクションの利用方法を習得する。
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| 3週 |
配列(1)について、HRで授業 |
配列の概念や宣言方法、利用方法を理解する。
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| 4週 |
配列(2)について、端末室でのプログラミング演習 |
配列を用いたプログラムの作成方法を習得する。
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| 5週 |
データ型(1)、アルゴリズム(1)について、HRで授業 |
データ型の種類や違いを理解する。ソーティングなどのアルゴリズムを理解する。
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| 6週 |
データ型(2)、アルゴリズム(2)について、端末室でのプログラミング演習 |
様々なデータ型を利用するプログラムの作成方法を習得する。アルゴリズムをプログラムとして実装する手順を習得する。
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| 7週 |
重要事項の整理および端末室でのプログラミング演習 |
後期中間試験での重要事項の解説から既習事項を確認し、それらを活用するプログラムの作成方法を習得する。
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| 8週 |
後期中間試験 |
50分間の筆記試験で学習事項の理解度を確認する。
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| 4thQ |
| 9週 |
関数(1)について、HRで授業 |
ライブラリ関数やmain関数、ユーザ定義関数の違いについて理解する。ユーザ定義関数の記述方法を理解する。
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| 10週 |
関数(2)について、端末室でのプログラミング演習 |
ユーザ定義関数を用いたプログラムの作成方法を習得する。
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| 11週 |
ポインタについて、HRで授業 |
ポインタの概念や利用方法を理解する。
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| 12週 |
ポインタと配列について、HRで授業 |
ポインタと配列の違いや類似点、利用方法について理解する。
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| 13週 |
総合演習について、端末室でのプログラミング演習 |
ポインタと配列を用いたプログラムの作成方法を習得する。
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| 14週 |
重要事項の整理および端末室でのプログラミング演習 |
学年末試験での重要事項の解説から既習事項を確認し、それらを活用するプログラムの作成方法を習得する。
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| 15週 |
学年末試験 |
50分間の筆記試験で学習事項の理解度を確認する。
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| 16週 |
試験解説と発展授業 |
学年末試験の解説から正答できなかった問題の解き方を理解する。総合演習のプレゼンテーションを行う。
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| 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 |
| 基礎的能力 | 数学 | 数学 | 数学 | ベクトルの定義を理解し、ベクトルの基本的な計算(和・差・定数倍)ができ、大きさを求めることができる。 | 3 | 後8,後15 |
| 平面および空間ベクトルの成分表示ができ、成分表示を利用して簡単な計算ができる。 | 3 | 後8,後15 |
| 平面および空間ベクトルの内積を求めることができる。 | 3 | 後8,後15 |
| 問題を解くために、ベクトルの平行・垂直条件を利用することができる。 | 3 | 後8,後15 |
| 空間内の直線・平面・球の方程式を求めることができる(必要に応じてベクトル方程式も扱う)。 | 3 | |
| 行列の定義を理解し、行列の和・差・スカラーとの積、行列の積を求めることができる。 | 3 | |
| 逆行列の定義を理解し、2次の正方行列の逆行列を求めることができる。 | 3 | |
| 行列式の定義および性質を理解し、基本的な行列式の値を求めることができる。 | 3 | |