計算機演習

科目基礎情報

学校 高知工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 計算機演習
科目番号 1022 科目区分 専門 / 必修
授業形態 演習 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 機械工学科 対象学年 5
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 教科書:数値計算法 (森北出版) 参考書:プリント
担当教員 北村 一弘

到達目標

1.数値計算の基礎知識・手法を理解する。
2.プログラムをC言語で作成および結果をExcelにて処理できる
3.簡単な微分方程式を数値計算で解くことができる

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数値計算の基礎知識・手法を説明できる。数値計算の基礎知識・手法を理解する。数値計算の基礎知識・手法を理解できない。
評価項目2プログラムをC言語で作成および結果をExcelにて処理できるプログラムをC言語で作成および結果をExcelにて表せるプログラムをC言語で作成および結果をExcelにて表せない
評価項目3簡単な微分方程式を数値計算で解くことができる 簡単な微分方程式を数値計算で解く方法が理解できる 簡単な微分方程式を数値計算で解く方法が理解できない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
計算機実験などで抵抗なく計算機を使いこなし,必要であればプログラミングを行い問題を数値的に扱い解決することを目標とする。具体的な処理,操作方法を学び,積分演算や代数方程式,微分方程式解法などの数値計算法のプログラムを作成する。
授業の進め方・方法:
随時、出題する課題についてプログラミングし提出すること
注意点:
試験の成績を80%,課題を20%の割合で総合的に評価する。学期毎の評価は前学期末と後学期末の各期間の評価の平均とする。技術者が身につけるべき専門基礎として,到達目標に対する達成度を試験等において評価する。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 C言語およびエクセルの方法について学ぶ 演算子の種類と優先順位がわかる
2週 C言語およびエクセルの方法について学ぶ プログラムを実行するための手順を理解できる
3週 梁の応力・たわみの数値計算:セル操作,データ入力について学ぶ 整数型、実数型、文字型などのデータ型を説明できる。
4週 梁の応力・たわみの数値計算::セル操作,データ入力について学ぶ 梁の応力・たわみの数値計算::セル操作,データ入力ができる。
5週 梁の応力・たわみの数値計算::セル操作,データ入力について学ぶ 梁の応力・たわみの数値計算ができる。
6週 ニュートン法による解法:ニュートン法を用いた反復計算について学ぶ 方程式の解を求めることができる
7週 ニュートン法による解法:ニュートン法を用いた反復計算について学ぶ 方程式の解を求めることができる
8週 数値積分:台形公式,シンプソンの公式,ガウスの積分公式について学ぶ 台形公式,シンプソンの公式,ガウスの積分公式を用いて計算できる
2ndQ
9週 数値積分[:台形公式,シンプソンの公式,ガウスの積分公式について学ぶ 台形公式,シンプソンの公式,ガウスの積分公式を用いて計算できる
10週 数値積分[:台形公式,シンプソンの公式,ガウスの積分公式について学ぶ 台形公式,シンプソンの公式,ガウスの積分公式を用いて計算できる
11週 数値積分:台形公式,シンプソンの公式,ガウスの積分公式について学ぶ 台形公式,シンプソンの公式,ガウスの積分公式を用いて計算できる
12週 連立一次方程式の解法:ガウスの消去法,ガウス-ザイデル反復法について学ぶ 連立一次方程式の解を求めることができる
13週 連立一次方程式の解法:ガウスの消去法,ガウス-ザイデル反復法について学ぶ 連立一次方程式の解を求めることができる
14週 連立一次方程式の解法:ガウスの消去法,ガウス-ザイデル反復法について学ぶ 連立一次方程式の解を求めることができる
15週 連立一次方程式の解法:ガウスの消去法,ガウス-ザイデル反復法について学ぶ 連立一次方程式の解を求めることができる
16週
後期
3rdQ
1週 最小二乗法による一次関数近似:最小二乗法による直線近似プログラムを作成する 最小二乗法による直線近似プログラムを作成することができる
2週 最小二乗法による一次関数近似:最小二乗法による直線近似プログラムを作成する 最小二乗法による直線近似プログラムを作成することができる
3週 最小二乗法による一次関数近似:最小二乗法による直線近似プログラムを作成する 最小二乗法による直線近似プログラムを作成することができる
4週 最小二乗法による高次関数近似: 最小二乗法による高次関数近似プログラムを作成する 最小二乗法による高次関数近似プログラムを作成することができる
5週 7. 最小二乗法による高次関数近似[19-21]: 最小二乗法による一次関数近似:最小二乗法による直線近似プログラムを作成することができる 最小二乗法による高次関数近似プログラムを作成することができる
6週 7. 最小二乗法による高次関数近似[19-21]: 最小二乗法による高次関数近似プログラムを作成する 最小二乗法による高次関数近似プログラムを作成することができる
7週 8. 一階微分方程式の数値解法[22-25]:オイラー法およびルンゲ・クッタ法による一階微分方程式の解法を学ぶ オイラー法およびルンゲ・クッタ法による一階微分方程式の解を求めることができる
8週 8. 一階微分方程式の数値解法[22-25]:オイラー法およびルンゲ・クッタ法による一階微分方程式の解法を学ぶ オイラー法およびルンゲ・クッタ法による一階微分方程式の解を求めることができる
4thQ
9週 8. 一階微分方程式の数値解法[22-25]:オイラー法およびルンゲ・クッタ法による一階微分方程式の解法を学ぶ オイラー法およびルンゲ・クッタ法による一階微分方程式の解を求めることができる
10週 8. 一階微分方程式の数値解法[22-25]:オイラー法およびルンゲ・クッタ法による一階微分方程式の解法を学ぶ オイラー法およびルンゲ・クッタ法による一階微分方程式の解を求めることができる
11週 9. 二階微分方程式の数値解法[26-30]:二階微分方程式の数値計算法を学ぶ 二階微分方程式の数値解を求めることができる
12週 9. 二階微分方程式の数値解法[26-30]:二階微分方程式の数値計算法を学ぶ 二階微分方程式の数値解を求めることができる
13週 9. 二階微分方程式の数値解法[26-30]:二階微分方程式の数値計算法を学ぶ 二階微分方程式の数値解を求めることができる
14週 9. 二階微分方程式の数値解法[26-30]:二階微分方程式の数値計算法を学ぶ 二階微分方程式の数値解を求めることができる
15週 9. 二階微分方程式の数値解法[26-30]:二階微分方程式の数値計算法を学ぶ 二階微分方程式の数値解を求めることができる
16週

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
専門的能力分野別の専門工学機械系分野情報処理プログラムを実行するための手順を理解し、操作できる。2前2
定数と変数を説明できる。3前3
整数型、実数型、文字型などのデータ型を説明できる。3前3
演算子の種類と優先順位を理解し、適用できる。1前1
算術演算および比較演算のプログラムを作成できる。3前2
データを入力し、結果を出力するプログラムを作成できる。3前3
条件判断プログラムを作成できる。3前6
繰り返し処理プログラムを作成できる。3前6
一次元配列を使ったプログラムを作成できる。3前15
二次元配列を使ったプログラムを作成できる。3前15

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60400000100
基礎的能力4040000080
専門的能力200000020
分野横断的能力0000000