到達目標
1.計算力学の基礎を理解できる。
2.数値解析結果に対して理論解による照査が行える。
3.各種力学への計算力学の応用の仕方が理解でき，Python等を用いて計算ができる。
4.前進・後退・中央差分などの各種差分法の説明ができる。
5.微分方程式を差分化し、Python等を用いて計算することができる。
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 | 計算力学の基礎を説明できる。 | 計算力学の基礎を理解できる。
| 計算力学の基礎が理解できない。 |
| 評価項目2 | 数値解析結果に対して理論解による照査が行える。 | 数値解析結果が出せる。 | 数値解析結果が出せない。 |
| 評価項目3,4,5 | 各種力学への計算力学の応用の仕方が理解でき，Python等を用いて計算ができる。 | 各種力学への計算力学の応用の仕方が理解できる。 | 各種力学への計算力学の応用の仕方が理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
本科学習目標 1
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本科学習目標 2
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創造工学プログラム B1専門(土木工学)
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創造工学プログラム B2
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教育方法等
概要:
近年，土木構造はますます大きくかつ複雑になってきている。また、さらに巨大地震の発生が懸念されるなど作用荷重もまた大きくなっている。このような複雑な構造物の設計、照査をするために実務・研究において数値解析が行われている。本授業では数値解析を基礎とし、その解析法の基礎的知識と専門的知識を学習し、解法における問題提起、および、問題の解析能力を養う。
授業の進め方・方法:
事前事後学習など
情報処理技術を事前に学習すること。事後学習として、レポートを課すためこれを実施すること。
関連科目
構造力学I,II,III，土質力学I,II，水理学I,II，応用物理
注意点:
その他の履修上の注意事項や学習上の助言
応用物理(3C)、土質力学I(3C)，土質力学II(4C)，水理学I(3C)，水理学II(4C)，構造力学III(4C)を復習しておくこと。
評価方法・評価基準
中間試験、前期末試験を実施する。
中間試験（40％），前期末試験（40％），課題演習（20％）
成績の評価基準として60点以上を合格とする。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
計算力学とは何か（１） |
計算力学について説明できる．
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| 2週 |
計算力学とは何か（２） |
計算力学について説明できる．
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| 3週 |
変形する物体の力学の復習 |
変形する物体について説明できる．
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| 4週 |
数値解析法 差分法（１） 前進・後退・中央差分 |
差分法を説明できる．
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| 5週 |
数値解析法 差分法（２） 差分法による式の誘導 |
差分法による式の誘導ができる．
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| 6週 |
数値解析法 差分法（３） 差分法による計算 |
差分法による計算ができる．
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| 7週 |
運動方程式の数値解析法 |
運動方程式の差分式を誘導でき，計算ができる．
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| 8週 |
数値解析解の理論解による照査方法について |
差分式と理論解の比較が行える．
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| 4thQ |
| 9週 |
Pythonの基礎（四則演算） |
Pythonを用いた四則演算が行える．
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| 10週 |
Pythonの基礎（繰り返し処理と条件分岐） |
繰り返し処理と条件分岐が理解できる．
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| 11週 |
Pythonの基礎（ファイルの入出力） |
ファイルの入出力が理解できる．
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| 12週 |
Pythonの応用（配列の基礎） |
配列の基礎が理解できる．Pythonを用いた行列の計算が行える．
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| 13週 |
Pythonの応用（配列の応用） |
Pythonを用いた微分方程式の差分化が計算できる．
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| 14週 |
Pythonの応用（グラフの作成） |
Pythonを用いたグラフの作成が行える．
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| 15週 |
前期復習 |
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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 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |