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授業科目名 プログラミング序論及び実習
時間割番号 TAM212
担当教員名 則竹 史哉
開講学期・曜日・時限 前期・火・III-IV 単位数 2
<対象学生>
(未登録)
<授業の目的>
科学技術計算のプログラミングに対する基礎力を養うことを目的として具体的な演習問題を数多く解くことに重点を置く。プログラミング言語はFortran 90を用いるがFortran 90のための授業とはせずに、あくまでも数値計算プログラミングに対する素養を身に付けることを目標とする。なお、本科目は二時限連続で実施する。
<本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー>(能力・資質)
工学部(~2023年度入学生)>先端材料理工学科向け
記号コンピテンシー(能力・資質) 
AM-A専門3.汎用能力情報リテラシー
<到達目標>  到達目標とは
目標NO説明コンピテンシーとの対応
AM
1アルゴリズムを理解し、数値計算の基礎的知識を身に着け、更に他者に説明することができる。AM-A
2基本的な問題に対する独自のプログラムを書くことができる。AM-A
3基本的な問題を数値計算によって解き結果をグラフなどで表現することができる。AM-A
<成績評価の方法>
目標No割合評価の観点
140%期末課題
230%期末課題
330%期末課題
合計100% 
<授業の方法>
面接授業を基本として行う。講義時間の1/4の時間を目安に実際にコンピュータでの動作を実演しながら講義項目の内容を説明する。その後、各自で課題にパソコンを用いて取り組んでもらう。e-learningシステムMoodleを用いて講義資料を配布する。また課題提出もそのシステム上で行って頂く。
<受講に際して・学生へのメッセージ>
(未登録)
<テキスト>
(未登録)
<参考書>
(未登録)
<授業計画の概要>
1タイトルFortranについて、コンパイルと実行、文字の表示
事前学習
事後学習
コンピュータの操作法を各自復習する
授業内容Fortran及び数値計算の概説を行う。コンパイルと実行、文字の表示の演習を行う。
2タイトル四則演算及び組み込み関数
事前学習
事後学習
関連項目の検索など
授業内容四則演算と組み込み関数の使用の演習を行う
3タイトルdo文、if文
事前学習
事後学習
関連項目の検索など
授業内容繰り返しおよび条件分岐の演習を行う
4タイトルデータの入出力
事前学習
事後学習
関連項目の検索など
授業内容データファイルからの読み込みと出力の演習を行う
5タイトル配列
事前学習
事後学習
関連項目の検索など
授業内容配列の用い方の演習を行う
6タイトルdo文とif文の応用、gnuplotによるグラフ製作
事前学習
事後学習
関連項目の検索など
授業内容これまでの復習とデータファイルからグラフを作成する演習を行う
7タイトル数値解:Newton-Raphson法と線形逆補完法
事前学習
事後学習
関連項目の検索など
授業内容方程式の解の数値解法の演習を行う
8タイトルsubroutineと乱数
事前学習
事後学習
関連項目の検索など
授業内容乱数の用い方とSubroutineの演習を行う
9タイトル数値積分法
事前学習
事後学習
関連項目の検索など
授業内容数値積分法の演習を行う
10タイトル微分方程式と数値解:Euler法
事前学習
事後学習
関連項目の検索など
授業内容微分方程式の数値解法を一次元の問題を用いて演習を行う
11タイトル二次元の運動
事前学習
事後学習
関連項目の検索など
授業内容多次元の微分方程式について演習を行う
12タイトル多体問題
事前学習
事後学習
関連項目の検索など
授業内容多体の運動方程式を数値的に解く演習を行う
13タイトルSymplectic解法
事前学習
事後学習
関連項目の検索など
授業内容保存系の運動の数値解法の演習を行う
14タイトル応用問題、保存しない系における高次解法(Heun法など)
事前学習
事後学習
関連項目の検索など
授業内容複雑な問題について基礎的な演習を行う
15タイトル期末課題および解説
事前学習
事後学習
関連項目の検索など
授業内容これまでに用いた手法の復習を行う
<前年度授業に対する改善要望等への対応>
課題、採点基準に於いて曖昧な記述を正確にした。
難易度についての疑義があったがこれ以上低下させるつもりはない。
<備考>
(未登録)