工学数理基礎1

科目基礎情報

学校 鳥羽商船高等専門学校 開講年度 2018
授業科目 工学数理基礎1
科目番号 0064 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 電子機械工学科 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 前期:2 後期:2
教科書/教材 1.大日本図書 柴田、勝山、他著 初歩から学ぶ基礎物理学 熱・波動 2.森北出版、中野 友裕著、大学新入生のためのリメディアル数学
担当教員 宮崎 孝

到達目標

1. 熱と仕事の関係が説明できる
2. 2次方程式に関する応用問題を解くことができる
3. 指数関数や三角関数を用いて応用問題を解くことができる

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ボイルの法則、シャルルの法則を用いて計算ができるボイルの法則、シャルルの法則について説明ができるボイルの法則、シャルルの法則について説明ができない
評価項目22次方程式に関する応用問題を解くことができる2次方程式に関する基礎問題を解くことができる2次方程式に関する基礎問題を解くことができない
評価項目3指数関数や三角関数を用いて応用問題を解くことができる指数関数や三角関数を用いて基本問題を解くことができる指数関数や三角関数を用いて基本問題を解くことができない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
熱と仕事に関する学習をする.
数学の応用として 2次方程式や指数関数,三角関数に関する問題に取り組む.
授業の進め方・方法:
熱と仕事に関しては講義形式で行うが,適宜実験も行う.
数学は,応用例の解説後に演習を行う.
注意点:
熱に関しては予習を,数学に関しては復習を中心に自習に取り組むこと.
教科書1は,「物理」の教科書を使用する.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 原子や分子の熱運動 原子や分子の熱運動と絶対温度との関連について説明できる
2週 物体の熱容量と比熱 物体の熱容量と比熱について説明できる
3週 熱量の保存則 熱量の保存則を表す式を立て、熱容量や比熱を求めることができる
4週 潜熱 物質の3態と潜熱について説明できる
5週 熱膨張 熱膨張について説明できる
6週 熱伝導 熱伝導について説明できる
7週 中間試験
8週 テストの解説 出来なかった問題を解答できる
2ndQ
9週 熱についての実験 実験結果を整理できる
10週 平方根の計算 平方根に関する応用問題を解くことができる
11週 複素数の加減乗除 複素数に関する応用問題を解くことができる
12週 因数分解 因数分解に関する応用問題を解くことができる
13週 2次方程式 2次方程式に関する応用問題を解くことができる
14週 試験前のまとめ演習 試験前のまとめ演習が解ける
15週 期末試験
16週 期末テストの解説 出来なかった問題を解答できる
後期
3rdQ
1週 圧力 圧力について説明できる
2週 ボイルの法則、シャルルの法則 ボイルの法則、シャルルの法則を用いて、気体の圧力、温度、体積に関する計算ができる
3週 気体の状態方程式 気体の状態方程式について説明できる
4週 気体の圧力 気体の圧力について説明できる
5週 気体の内部エネルギー 気体の内部エネルギーについて説明できる
6週 熱力学第一法則 熱力学第一法則について説明できる
7週 中間試験
8週 期末テストの解説 出来なかった問題を解答できる
4thQ
9週 熱についてのまとめと実験 実験結果を整理できる
10週 指数関数 指数関数に関する応用問題を解くことができる
11週 対数関数 対数関数に関する応用問題を解くことができる
12週 三角関数1 三角関数に関する応用問題を解くことができる
13週 三角関数2 三角関数に関する応用問題を解くことができる
14週 試験前のまとめ演習 試験前のまとめ演習が解ける
15週 期末試験
16週 期末テストの解説 出来なかった問題を解答できる

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
基礎的能力数学数学数学整式の加減乗除の計算や、式の展開ができる。3前10
因数定理等を利用して、4次までの簡単な整式の因数分解ができる。3前10
分数式の加減乗除の計算ができる。3前10
実数・絶対値の意味を理解し、絶対値の簡単な計算ができる。3前10
平方根の基本的な計算ができる(分母の有理化も含む)。3前10
複素数の相等を理解し、その加減乗除の計算ができる。3前11
解の公式等を利用して、2次方程式を解くことができる。3前13
因数定理等を利用して、基本的な高次方程式を解くことができる。3前12
2次関数の性質を理解し、グラフをかくことができ、最大値・最小値を求めることができる。3前13
分数関数や無理関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。3前10
累乗根の意味を理解し、指数法則を拡張し、計算に利用することができる。3後10
指数関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。3後10
指数関数を含む簡単な方程式を解くことができる。3後10
対数の意味を理解し、対数を利用した計算ができる。3後11
対数関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。3後11
対数関数を含む簡単な方程式を解くことができる。3後11
角を弧度法で表現することができる。3後12
三角関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。3後13
加法定理および加法定理から導出される公式等を使うことができる。3後13
三角関数を含む簡単な方程式を解くことができる。3後13
三角比を理解し、簡単な場合について、三角比を求めることができる。3後12
一般角の三角関数の値を求めることができる。3後12
自然科学物理原子や分子の熱運動と絶対温度との関連について説明できる。2前1
時間の推移とともに、熱の移動によって熱平衡状態に達することを説明できる。2前2
物体の熱容量と比熱を用いた計算ができる。2前2
熱量の保存則を表す式を立て、熱容量や比熱を求めることができる。2前3
動摩擦力がする仕事は、一般に熱となることを説明できる。2後1
ボイル・シャルルの法則や理想気体の状態方程式を用いて、気体の圧力、温度、体積に関する計算ができる。2後1,後2
気体の内部エネルギーについて説明できる。2後5
熱力学第一法則と定積変化・定圧変化・等温変化・断熱変化について説明できる。2後6
物理実験物理実験測定機器などの取り扱い方を理解し、基本的な操作を行うことができる。3前9,後9
安全を確保して、実験を行うことができる。3前9,後9
実験報告書を決められた形式で作成できる。3前9,後9
有効数字を考慮して、データを集計することができる。3前9,後9
熱に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。3前9,後9

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600010300100
基礎的能力30001015055
専門的能力3000015045
分野横断的能力0000000