到達目標
学習目的：物理シミュレーションの基礎を体系的に学習し背景にある基礎概念や，可視化技術およびHTML5とその操作法や設計法について学ぶ。講義に基づいて，各自が実際に検討・設計する。さらに，実際にソフトウェアを動作させることにより，具体的な応用技術を学ぶ。
到達目標
１． 物理シミュレーションの基礎を体系的に理解し計算できる。
２． HTLM5を科学コミュニケーションのツールとして利用することができる。
３． 与えられた課題に対して適切な技術・ツール等を使って問題を解決することができる。
ルーブリック
| 優 | 良 | 可 | 不可 |
| 評価項目1 | 物理シミュレーションの基礎を体系的に理解し、他人に説明したり応用ができる。 | 物理シミュレーションの基礎をある程度理解し、応用するための準備ができる。 | 物理シミュレーションの基礎を必要最低限理解し、基礎的な問題なら解決できる。 | 物理シミュレーションの基礎を体系的に理解できず、他人に説明したり応用することができない。 |
| 評価項目2 | HTLM5を科学コミュニケーションのツールとして応用することができる。 | HTLM5を科学コミュニケーションのツールとして理解し、ある程度利用することができる。 | HTLM5を科学コミュニケーションのツールとして理解し、必要最低限の利用ができる。 | HTLM5を科学コミュニケーションのツールとして利用することができない。 |
| 評価項目3 | 与えられた課題に対して適切な技術・ツール等を使って問題を模範的に解決することができる。。 | 与えられた課題に対して適切な技術・ツール等を使って問題をある程度解決することができる。 | 与えられた課題に対して適切な技術・ツール等を使って問題を必要最低限解決することができる。 | 与えられた課題に対して適切な技術・ツール等を使って問題を解決することができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
一般・専門の別：専門
学習の分野：情報と計測・制御
基礎となる学問分野：情報科学、情報工学およびその関連分野／計算科学関連
専攻科学習目標との関連：本科目は専攻科学習目標「(1)数学，物理を中心とした自然科学系の科目に関する知識を深め，人文・社会科学に関する知見を広めて，機械・制御システム工学および電子・情報システム工学に関する基礎学力として応用できる。」に相当する科目である。
技術者教育プログラムとの関連：本科目が主体とする学習・教育到達目標は「（Ａ）技術に関する基礎知識の深化および情報技術の習得とそれらを応用することができる」であり，付随的に(C)に関連する。
授業の概要：コンピュータや通信技術の発展により，さまざまな分野においてコンピュータが組み込まれ，システムのIT（情報技術）化は不可欠なものとなってきた。本講義では，情報システムを構築する上で，重要な技術である実世界の情報をコンピュータ内に記述するための物理シミュレーション技術を中心に基礎的な情報技術の修得をめざす。
授業の進め方・方法:
授業の方法：学生の事前演習とその発表を中心に授業を進める。情報処理に必要とされる知識全般が習得できるよう演習を進める。また，理解が深まるようレポートを課す。さらにまとめた情報を整理発表できるようプレゼンテーションや発表を行う。
成績評価方法：演習の計画性と実施状況，課題・報告書の提出状況 ５０％，（授業時間外の学習の成果として評価する）
プレゼンテーションと議論への参加態度 ４０％ （授業時間内の成果として評価する）
発表・提出された課題を学生が相互に評価した結果 １０％（授業時間内の成果として評価する）
（上記より授業時間内50%、授業時間外50%で評価する）
注意点:
履修上の注意：本科目は「授業時間外の学修を必要とする科目」である。当該授業時間と授業時間外の学修を合わせて，１単位あたり４５時間の学修が必要である。授業時間外の学修については，担当教員の指示に従うこと。
履修のアドバイス：各自の研究活動に生かせるよう心掛けてほしい。
事前に行う準備学習として、テキストの「はじめに」を参考に概要を理解するとともに関連するソフトウェアのダウンロードおよびインストールを実施しておく。
基礎科目：各学科の情報処理に関連する科目および演習
関連科目：工学倫理（専1年），情報処理基礎演習Ⅰ（専1年），情報処理基礎演習Ⅱ（専１年），情報処理応用演習Ⅰ（専1年），情報処理応用演習Ⅱ（専１年），数値解析特論（専2年）
受講上のアドバイス：内容はそれぞれ独立しており，どこからでも自学独習ができるような構成になっている。科目の性格上，必ずしもすべての項目にわたって精通する必要はないが，技術者が報告書や論文を作成する場合や学会発表を行う際に必要な情報処理技術が中心となっている。自分のテーマにあわせて必要部分を深化させてほしい。演習環境に慣れると同時に，各研究室でも同様の演習が行える環境を整備する努力が必要である。
遅刻の扱い：授業開始時の出席確認以降の入室は遅刻として扱う。なお，1時限の半分の時間経過後は欠課として扱う。
授業の属性・履修上の区分
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 |
概要説明〔ガイダンス〕 |
概要の理解
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| 2週 |
演習システムへの登録作業及び個人情報・演習環境の設定作業〔設定〕 |
演習環境の確認
（授業時間外に学習をまとめた報告書を作成する）
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| 3週 |
３次元コンピュータグラフィクス入門（３次元オブジェクト） |
３次元オブジェクトの理解と演習を通してその説明ができる
（授業時間外に学習をまとめた報告書を作成する）
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| 4週 |
３次元コンピュータグラフィクス入門（プリミティブオブジェクト） |
プリミティブオブジェクトの理解と演習を通してその説明ができる
（授業時間外に学習をまとめた報告書を作成する）
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| 5週 |
３次元コンピュータグラフィクス入門（影と光源） |
影と光源の理解と演習を通してその説明ができる
（授業時間外に学習をまとめた報告書を作成する）
（ここまでの学習成果として授業時間外に作品課題１を作成する）
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| 6週 |
２次元グラフィック描写入門（jqPlotの基本形） |
jqPlotの基本形の理解と演習を通してその説明ができる
（授業時間外に学習をまとめた報告書を作成する）
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| 7週 |
２次元グラフィック描写入門（jqPlotのオプション） |
jqPlotのオプションの理解と演習を通してその説明ができる
（授業時間外に学習をまとめた報告書を作成する）
（ここまでの学習成果として授業時間外に作品課題２を作成する）
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| 8週 |
物理シミュレーション（環境設定） |
環境設定の理解と演習を通してその説明ができる
（授業時間外に学習をまとめた報告書を作成する）
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| 4thQ |
| 9週 |
物理シミュレーション（基本的な考え方） |
基本的な考え方の理解と演習を通してその説明ができる
（授業時間外に学習をまとめた報告書を作成する）
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| 10週 |
物理シミュレーション（３次元空間中の物体） |
３次元空間中の物体の理解と演習を通してその説明ができる
（授業時間外に学習をまとめた報告書を作成する）
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| 11週 |
物理シミュレーション（等速運動のアルゴリズム） |
等速運動のアルゴリズムの理解と演習を通してその説明ができる
（授業時間外に学習をまとめた報告書を作成する）
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| 12週 |
物理シミュレーション（加速度運動のアルゴリズム） |
加速度運動のアルゴリズムの理解と演習を通してその説明ができる
（授業時間外に学習をまとめた報告書を作成する）
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| 13週 |
物理シミュレーション（高精度の計算アルゴリズム） |
高精度の計算アルゴリズムの理解と演習を通してその説明ができる
（授業時間外に学習をまとめた報告書を作成する）
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| 14週 |
物理シミュレーション（ニュートンの運動方程式） |
ニュートンの運動方程式の理解と演習を通してその説明ができる
（授業時間外に学習をまとめた報告書を作成する）
（ここまでの学習成果として授業時間外に作品課題３を作成する）
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| 15週 |
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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 | プレゼンテーション | 相互評価 | 自己評価 | 課題 | 小テスト | 合計 |
| 総合評価割合 | 0 | 40 | 10 | 0 | 50 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 0 | 40 | 10 | 0 | 50 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |