授業の目標と概要 |
工学を学ぶ際に習得すべき数学は数学理論や数式の扱い方のみならず,常に対象となる
工学やその要素である物理や化学の知識と密接に結びついたものでなければならない.
また,機械工学の分野に携わる技術者に対してコンピュータを用いて解析する技術力の
修得への要求が増大している.そこで,第4学年までに学習してきた複雑な工学や数学
の問題をコンピューターにより解析する方法を学習する.さらに,C言語による数値計算プログ
ラムを学ぶことにより,論理的思考能力の向上を目指す.
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履修上の注意
(準備する用具・
前提とする知識等)
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これまでに履修したメカトロニクスのプログラミング手法の知識と,解析に必要な数学的,
工学的知識を必要とします.積極的に演習を消化することと自ら学ぶ姿勢が重要です.
また,演習の理解促進のために,数学,物理,力学関係,制御工学などで使用した教科
書を参考書として利用することを薦めます.必要に応じて自学自習にて復習してください.
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到達目標 |
数学的,工学的な課題を分析・解決するためにコンピュータを充分に活用できる.
問題解法のために、各種解析手法を活用できる.
解法の結果データを,図表による視覚的な手法で表現できる.
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成績評価方法 |
合否判定は,単元毎のレポート課題が全て期限内に提出されていることを前提に,成績
評価が60 点を超えていることで合格とする.成績評価は,2回の定期試験の結果の平均
(80%)とレポート課題の結果の平均(20%)の合計とする.
再試験については,単元ごとのレポート課題がすべて提出されていることを条件に,再試験を認める.
再試験の合否判定は再試験の結果が60点以上で合格とする.
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テキスト・参考書 |
テキスト:三井田惇郎,須田宇宙「数値計算法(第2版・新装版)」,森北出版,自作の資料(演習問題を含む)
参考書:①皆本晃弥「C言語による数値計算入門」,サイエンス社,
②船田哲男「だれでもわかる数値解析入門」,近代科学社,
③William H. Press et al. ニューメリカルレシピ・イン・シー 日本語版, 技術評論社など.
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メッセージ |
大学進学を希望する学生さんへ
大学では,C言語やFortranなどのコンピューター言語を用いて,数値計算プログラムを作成・解析を行う講義があります.
必修科目の場合も多く,単位取得できなければ留年となります.
本校機械工学科では,C言語などのコンピュータ言語を用いて数値計算を行う講義がほとんどありません.
高専で勉強しておくことで将来役に立つと思います.
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授業の内容 |
授業項目 | 授業項目ごとの達成目標 |
1.C言語の基礎(3回)
・変数,演算,標準入出力 など
・条件分岐,繰り返し など
・算術関数,関数 など
2.数値積分(4回)
・台形則
・シンプソン則
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1.変数,演算,標準入出力,条件分岐,繰り返し,
算術関数,関数などを理解し,それらをC言語プログラムとして表すことができる.
2.台形法およびシンプソン法による数値積分の概念を理解し,C言語によるプログラムを作成することで,数値積分の解析ができるようになる.
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前期中間試験 |
実施する
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3.常微分方程式の解法(4回)
・オイラー法
・ルンゲ・クッタ法
4.非線形方程式の解法(4回)
・二分法
・ニュートン法
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3.オイラー法およびルンゲ・クッタ法を用いた解析手法を理解するとともに,C言語による解析プログラムを作成することで,簡単な常微分方程式の解析ができるようになる.
4.二分法およびニュートン法を用いた解析手法するとともに,C言語による解析プログラムを作成することで,非線形方程式の解を求めることができるようになる.
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前期期末試験 |
実施する
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