到達目標
(1)入出力，条件判断，繰り返し等のVBAの基本的文法が具体的な数値解析のプログラムの中で使うことができる。(C-1)
(2)いくつかの数値解析の方法を理解し，基本プログラムを作成して，他の類似問題への展開を行うことができる。(C-1)
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 |
| 逆行列 | 逆行列を用いて連立方程式が解ける | 逆行列が求められる | 逆行列が求められない |
| 陽解法・陰解法 | 陽解法と陰解法の違いを説明できる | 陽解法と陰解法の分類ができる | 陽解法と陰解法の分類ができない |
| 運動方程式の数値積分 | 弾塑性振動体の数値積分ができる | 弾性振動体の数値積分ができる | 弾性振動体の数値積分ができない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
環境都市工学分野の技術計算の基本的手法について，MS-Excel及びMS-Excel上のVBA(Visual Basic for Application)を用いた計算演習を行う。授業では，既に他の科目で学習している計算方法を具体的な事例を用いて計算できるよう演習を行う。
授業の進め方・方法:
毎回，課題を提示し，その課題を解決する方法を説明しExcelを用いて計算を行う．
注意点:
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 |
オリエンテーション，行列演算１：逆行列の計算（ガウスの消去法の説明と手計算） |
ガウスの消去法の流れが理解できる
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| 2週 |
行列演算２：逆行列の計算（前進消去，後退代入のプログラミング） |
ガウスの消去法のアルゴリズムが理解できる
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| 3週 |
行列演算３：逆行列の計算（前進消去，後退代入のプログラミング） |
ガウスのアルゴリズムをプログラミングできる
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| 4週 |
行列演算４：逆行列の計算（ピボット選択のプログラミング） |
ピボット選択の必要性が理解できる
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| 5週 |
行列演算５：連立一次方程式の解法（ピボット選択のプログラミング） |
連立一次方程式を玉行列をもちいて求める手法が理解できる
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| 6週 |
行列演算５：連立一次行列演算６：連立一次方程式の解法（逆行列を用いた手法） |
連立一次方程式を玉行列をもちいて求める手法が理解できる
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| 7週 |
行列演算６：連立一次方程式の解法（逆行列を用いた手法） |
連立一次方程式が解ける
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| 8週 |
中間試験 |
中間試験を実施する
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| 4thQ |
| 9週 |
１自由度系振動体の運動方程式の数値積分１：中央差分法，線形加速度法 |
陽解法，陰解法の違いが理解できる
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| 10週 |
１自由度系振動体の運動方程式の数値積分２：平均加速度法，Newmarkのβ法 |
平均加速度法，Newmarkのβ法が理解できる
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| 11週 |
２自由度系振動体の運動方程式の数値積分１：Newmarkのβ法 |
２自由度系振動体の運動方程式をNewmarkのβ法を用いて解ける
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| 12週 |
２自由度系振動体の運動方程式の数値積分２：Newmarkのβ法，βの安定性 |
βの安定性が理解できる
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| 13週 |
弾塑性１自由度系振動体の数値解析１：弾塑性判定 |
弾塑性判定の意味が理解できる
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| 14週 |
弾塑性１自由度系振動体の数値解析２：予測子‐修正子(OS)法 |
予測子‐修正子(OS)法で弾塑性解析ができる
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| 15週 |
試験返却・解説 |
試験返却，解説を行う
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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 |
| 基礎的能力 | 工学基礎 | 情報リテラシー | 情報リテラシー | 同一の問題に対し、それを解決できる複数のアルゴリズムが存在しうることを知っている。 | 4 | 後1,後2,後3,後9,後10,後11,後12 |
| 与えられた基本的な問題を解くための適切なアルゴリズムを構築することができる。 | 4 | 後2,後3,後4,後5,後9,後10,後11,後12 |
| 任意のプログラミング言語を用いて、構築したアルゴリズムを実装できる。 | 4 | 後6,後7 |
評価割合
| 試験 | 課題 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 60 | 30 | 0 | 10 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 60 | 30 | 0 | 10 | 0 | 0 | 100 |
| 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 |