シミュレーション工学

科目基礎情報

学校 舞鶴工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 シミュレーション工学
科目番号 0224 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電子制御工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 必要に応じて,資料を配布する。
担当教員 丹下 裕

到達目標

1 シミュレーション技術に関する基礎知識の理解とその適用ができる。
2 表計算ソフトMicrosoft Excelの使用法の理解とその実践ができる。
3 Excelを用いた数値計算処理法の理解と各種問題への適用ができる。
4 工学上の問題に対してシミュレーションを行うことにより、各種の物理現象の理解ができる。

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シミュレーション技術に関する基礎知識の理解とその適用ができる。参考書等を参考にしながら,シミュレーション技術に関する基礎知識の理解ができる。シミュレーション技術に関する基礎知識の理解ができない。
評価項目2表計算ソフトMicrosoft Excelの使用法の理解とその実践ができる。表計算ソフトMicrosoft Excelの使用法の理解ができる。表計算ソフトMicrosoft Excelの使用法の理解ができない。
評価法目3Excelを用いた数値計算処理法の理解と各種問題への適用ができる。Excelを用いた数値計算処理法の理解ができる。Excelを用いた数値計算処理法の理解ができない。
評価法目4工学上の問題に対してシミュレーションを行うことにより、各種の物理現象の理解ができる。工学上の問題に対してシミュレーションを行うことができる。工学上の問題に対してシミュレーションを行うことができない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 (H) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
【授業目的】
この科目では,表計算ソフトExcelを用いて工学分野で現れる様々な問題をモデル化し,計算機を使って再現・予測する数値解析の手法について学ぶ。

【Course Objectives】
The aim of this course is to understand the basics of numerical methods.

授業の進め方・方法:
【授業方法】
講義の理解度の確認のために,講義の間に学生に質問をする。講義内容の理解を深めるために演習を行う。適宜,レポート課題を与える。

【学習方法】
1.事前にシラバスを読み,インターネット等により予備知識を得ること。必要に応じて参考書を各自が読むこと。
2.授業では,事前学習で抱いた疑問点を解決するつもりで学習する。
3.授業に関連したレポート課題を,復習を兼ねた自己学習の一環として課す。

注意点:
【定期試験の実施方法】
中間・期末の2回の試験を行う。試験時間は50分とする。
持ち込みは電卓を可とする。

【成績の評価方法・評価基準】
成績の評価方法は,2回の筆記試験の平均値で定期試験結果を評価する(80%)。また,授業時間内に,授業の理解度をチェックする演習問題を課す(20%)。これらの評価の合計をもって総合成績とする。到達目標に対する到達度を基準として成績を評価する。

【履修上の注意】
毎回の授業には電卓を持参すること。

【学生へのメッセージ】
実際に実験を行うことが極めて困難,不可能,または危険である場合において,仮想的な実験としてシミュレーションが力を発揮します。授業を通して,実用的なシミュレーション技術の習得を目指して,授業を行います。 授業では,Excelにより数値解析を学びます。授業では,卒業研究等に役立つExcelの使い方等も併せて説明します。

【教員の連絡先】
研 究 室 A棟3階(A-312)
内線電話 8970
e-mail: tangeアットマークmaizuru-ct.ac.jp (アットマークは@に変えること。)

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業
選択必修

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 シラバス内容の説明,シミュレーション工学とは何か
2週 プログラム的思考の練習
3週 Excelを用いたシミュレーションの基本と操作
4週 微分方程式と差分方程式の取り扱い
5週 Excelを用いた微分方程式の取り扱い1(オイラー法) 2,3
6週 Excelを用いた微分方程式の取り扱い2(ルンゲ・クッタ法) 2,3
7週 演習
8週 中間試験
2ndQ
9週 偏微分方程式と差分方程式の取り扱い
10週 差分法1(ラプラスの方程式) 2,3
11週 差分法2(拡散方程式の解法) 2,3
12週 有限要素法の概説
13週 有限要素法1(拡散方程式の解法) 2,3
14週 有限要素法2(拡散方程式の解法) 2,3
15週 まとめと演習
16週 (15週目の後に期末試験を実施)
期末試験返却・達成度確認

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80000200100
基礎的能力0000000
専門的能力80000200100
分野横断的能力0000000