到達目標
複合分野の基礎となる基本的素養を身に津kるため、数学の解析手法をを理解し、計算機を使用した工学解析に適用できること。
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
Octaveで行列演算・微分方程式ができる | いずれもできる | 概ね活用できる | 十分に活用できない |
| 評価項目2
Octaveを工学問題の解析に利用できる | 応用できる | 基本問題はできる | 応用が十分できない |
学科の到達目標項目との関係
到達目標 A 1
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JABEE c-1
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教育方法等
概要:
建設工学を中心に工学における解析で重要な振動解析を例に取り、微分方程式、固有値の問題を適用する手法を講義する。また、工学の解析には数式処理のプログラムもしばしは使用されるため、これを併用する。講義の目標は、工学の現象を如何にに捉えるかに主眼をおいて講義と演習を行うことにより解析の能力を身に付けることである。
授業の進め方・方法:
講義においては各項目の基本事項を講義し、演習問題を解く。また、各講義内容については課題を提示し、自学自習によりレポートを作成し、理解度を確認する。予習は授業ノートを参考にし、復習は各時間についてのレポートを利用してください。
第1回はシステム構築、第2回～第15回は復習および演習レポート作成および復習のため各1時間以上の自学自習（15時間以上）を必要とする
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
数学の復習
Octaveシステムの使用方法 |
Linuxシステム基本操作
Octave基本操作ができる
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| 2週 |
関数とグラフ(1)
関数の計算・Mファイルの作成・e-mail
レポート提出(1) |
Octaveによる関数の計算・Mファイルの作成、レポートのe-mail転送ができる
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| 3週 |
関数とグラフ(2)
関数の計算とグラフの表示
レポート提出(2) |
Octave-gnuplotによる関数の計算とグラフの表示ができる
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| 4週 |
行列とその応用(1)
行列の入出力・行列演算
レポート提出(3） |
行列の入出力・行列演算ができる
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| 5週 |
行列とその応用(2)
固有値・固有ベクトルの計算 レポート提出(4) |
固有値・固有ベクトルの計算ができる
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| 6週 |
関数の応用
ユーザ定義関数 レポート提出(5) |
ユーザ定義関数の利用ができる
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| 7週 |
常微分方程式の基礎(1)
Euler法による振動方程式の誘導、解法 レポート提出(6) |
振動方程式のが解析的にまた数値的に解ける
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| 8週 |
常微分方程式の基礎(2)
Runge-Kutta法による振動方程式解法のOctaveへの適用 レポート提出(7) |
振動方程式のが解析的にまた数値的に解ける
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| 4thQ |
| 9週 |
ファイル処理
ファイルからのデータの入出力 レポート提出(8) |
Octaveにおいて、ファイル処理を行うことができる
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| 10週 |
FFTとその特性
地震波の特性の分析・FFT レポート提出(9) |
Octave組み込みFFTを用いて不規則波の特性が捕らえられる
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| 11週 |
逐次積分法(1)
Euler法による地震応答解析 レポート提出(10)
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地震応答解析を行うことができる
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| 12週 |
Runge-Kutta法による非線形振動方程式の解法
レポート提出(11) |
非線型方程式を解くことができる
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| 13週 |
振動系の特性(1)
等加速度法 レポート提出(12) |
地震応答解析を行うことができる
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| 14週 |
振動系の特性(2)
線形加速度法 レポート提出(13) |
地震応答解析を行うことができる
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| 15週 |
期末試験とまとめ
1～14回目の範囲の確認試験・成績評価・授業評価・まとめ |
確認試験・レポートの見直しにより一連の数学的問題が解ける
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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 | レポート | 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 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 40 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 60 |
| 専門的能力 | 20 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 40 |