到達目標
様々な分野で利用されている「フーリエ級数」，「フーリエ変換・逆変換」，「ラプラス変換・逆変換」について理解し，それらを実問題に応用できる能力を修得することを目標とする．
【V-A-8】計測制御：制御系分野は，制御系の数学的な表現方法ができる．
ルーブリック
| 理想的な到達レベル（優） | 標準的な到達レベル（良） | 最低限必要な到達レベル（可） |
| フーリエ級数の基礎を理解し，それを応用することができる．例題ノート，前期中間試験により評価する． | フーリエ級数の本質を理解したうえで，実問題への応用ができる． | フーリエ級数の本質を理解したうえで，与えられた周期関数のフーリエ級数展開・複素フーリエ級数展開を行うことができる． | 手順に従って，与えられた周期関数のフーリエ級数展開・複素フーリエ級数展開を行うことができる． |
| フーリエ変換・逆変換の基礎を理解し，それを応用することができる．例題ノート，前期期末試験より評価する． | フーリエ変換・逆変換の本質を理解したうえで，実問題への応用ができる． | フーリエ変換・逆変換の本質を理解したうえで，与えられた非周期関数のフーリエ変換・逆変換を行うことができる． | 手順に従って，与えられた非周期関数のフーリエ変換・逆変換を行うことができる． |
| ラプラス変換・逆変換の基礎を理解し，それを応用することができる．例題ノート，前期期末試験により評価する． | ラプラス変換・逆変換の本質を理解したうえで，実問題への応用ができる． | ラプラス変換・逆変換の本質を理解したうえで，与えられた関数のラプラス変換・逆変換を行うことができる． | 手順に従って，与えられた関数のラプラス変換・逆変換を行うことができる． |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
電気電子工学，制御工学，計測工学，メカトロニクス工学等で応用されているフーリエ級数，フーリエ変換・逆変換，ラプラス変換・逆変換について学ぶ．
授業の進め方・方法:
適宜教員作成プリントの配布や動画資料の配信を行い，それを利用して授業を進めていく．
注意点:
「基礎数学Ⅰ・Ⅱ」，「微積分Ⅰ・Ⅱ」を復習しておくこと．
なお，本講義は遠隔授業（オンデマンド）で行う場合もある．その場合は連絡するので必ず自学自習で対応すること．
教科書は利用せず教員作成資料を中心に授業を進めていくが，参考書の購入を強く推奨する．
授業の属性・履修上の区分
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス：教員作成資料 |
本講義について概説する．
|
| 2週 |
フーリエ級数（1）：参考書2～12ページ |
周期関数，三角関数について復習し，実フーリエ級数展開について理解できる．
|
| 3週 |
フーリエ級数（2）：参考書13～23ページ |
実フーリエ級数の正弦展開，余弦展開について理解できる．
|
| 4週 |
フーリエ級数（3）：参考書24～29ページ |
任意の周期をもつ周期関数に対する実フーリエ級数展開について理解できる．
|
| 5週 |
フーリエ級数（4）：参考書32～39，50～57ページ |
実フーリエ級数の微分・積分について理解できる．
|
| 6週 |
フーリエ級数（5）：参考書39～44ページ |
複素フーリエ級数について理解できる．
|
| 7週 |
フーリエ級数（6）：参考書46～50ページ |
フーリエ級数の応用について理解できる．
|
| 8週 |
前期中間試験 |
これまで学んだ内容について，前期中間試験を実施する．
|
| 2ndQ |
| 9週 |
フーリエ変換・逆変換（1）：参考書72～80ページ |
フーリエ変換・逆変換について理解できる．【V-A-8：6-3】
|
| 10週 |
フーリエ変換・逆変換（2）：参考書84～87，97～99ページ |
フーリエ変換・逆変換の性質について理解できる．【V-A-8：6-3】
|
| 11週 |
フーリエ変換・逆変換（3）：参考書88～90ページ |
線形時不変システムについて理解できる．【V-A-8：6-3】
|
| 12週 |
フーリエ変換・逆変換（4）：教員作成資料 |
フーリエ変換・逆変換の応用について理解できる．．【V-A-8：6-3】
|
| 13週 |
ラプラス変換・逆変換（1）：参考書166～167ページ |
ラプラス変換・逆変換について理解できる．【V-A-8：4-1】，【V-A-8：4-2】
|
| 14週 |
ラプラス変換・逆変換（2）：参考書168～171ページ |
ラプラス変換・逆変換の性質について理解できる．【V-A-8：4-1】，【V-A-8：4-2】
|
| 15週 |
ラプラス変換・逆変換（3）：参考書175～176ページ，教員作成資料 |
ラプラス変換・逆変換の応用について理解できる．【V-A-8：4-1】，【V-A-8：4-2】
|
| 16週 |
前期期末試験 |
これまでに学んだ内容について，前期期末試験を実施する．
|
評価割合
| 前期中間試験 | 前期期末試験 | 例題ノート | 合計 |
| 総合評価割合 | 35 | 35 | 30 | 100 |
| 基礎的理解 | 30 | 30 | 0 | 60 |
| 応用力（実践・専門・融合） | 5 | 5 | 0 | 10 |
| 社会性（プレゼン・コミュニケーション・PBL） | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 主体的・継続的学修意欲 | 0 | 0 | 30 | 30 |