2023年 理工学部 シラバス - 機械工学科
設置情報
| 科目名 | ｺﾝﾋﾟｭｰﾀﾌﾟﾛｸﾞﾗﾐﾝｸﾞⅡ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 機械工学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 岡部 顕史 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜2 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | F12N |
| クラス | A, B | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | C言語の配列，ポインタ，関数の引数と戻り値などを学び，機械工学分野における解析事例を通し，配列を用いて大量のデータを処理するプログラミング技法を修得する。 本授業科目はDP3及びCP3に該当しています。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
本授業はPC演習室による「対面授業」とする。 各種問題のプログラミング演習を通して，計算効率のよいアルゴリズムを構築できる能力と，解を導くことのできるプログラムを作成できる技術を身に付ける。 コンパイラは「repl.it」を用いる。 |
| 履修条件 | コンピュータプログラミングⅠが履修済みであり，簡単なC言語プログラムを作成できるスキルを身につけていることが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | ガイダンス，データ整理の仕方 ・受講上の注意事項，成績評価基準などについて説明する。 ・データ整理について学ぶ。 [予習] データ整理に用いるExcelの使い方を調べておく。(120分) [復習] リダイレクトで，結果をファイルに出力する方法を復習する。(120分) |
|---|---|
| 第2回 | C言語の文法１[入力と出力，分岐文，ループ文] ・入力関数と出力関数，分岐文，ループ文について学ぶ。 [予習] テキストの入出力関数，分岐文，ループ文の箇所を読んでおく。(120分) [復習] 入出力関数，分岐文，ループ文を用いたプログラムを作成し，理解を深める。(120分) |
| 第3回 | C言語の文法２[自作関数] ・自作関数と，関数の引数と戻り値について学ぶ。 ・#defineのマクロ定義について学ぶ。 [予習] テキストの自作関数の箇所を読んでおく。(120分) [復習] 自作関数のあるプログラムを作成し，理解を深める。(120分) |
| 第4回 | C言語の文法３[配列変数の型とポインタ] ・配列変数の型と記憶領域についてとポインタについて学ぶ。 [予習]２次元配列について調べてくる。(120分) [復習] 配列変数を用いたプログラムを作成し，理解を深める。(120分) |
| 第5回 | 非線形方程式の数値解法：二分法 ・１変数の非線形方程式を二分法で計算するプログラムについて学ぶ。 [予習] 二分法の演算の仕方を調べておく。(120分) [復習] 二分法のプログラムを作成し，理解を深める。(120分) |
| 第6回 | 非線形方程式の数値解法：ニュートン・ラフソン法 ・１変数の非線形方程式をニュートン・ラフソン法で計算するプログラムについて学ぶ。 [予習] でニュートン・ラフソン法の演算の仕方を調べておく。(120分) [復習] ニュートン・ラフソン法のプログラムを作成し，理解を深める。(120分) |
| 第7回 | 常微分方程式の数値解法：オイラー法（1階の微分方程式の解法） ・常微分方程式をオイラー法で計算するプログラムについて学ぶ。 [予習] オイラー法(1階の微分方程式)の演算の仕方を調べておく。(120分) [復習] オイラー法のプログラムを作成し，理解を深める。(120分) |
| 第8回 | 常微分方程式の数値解法：ルンゲ・クッタ法（1階の微分方程式の解法） ・常微分方程式をルンゲ・クッタ法で計算するプログラムについて学ぶ。 [予習] ルンゲ・クッタ法(1階の微分方程式)の演算の仕方を調べておく。(120分) [復習] ルンゲ・クッタ法のプログラムを作成し，理解を深める。(120分) |
| 第9回 | C言語の文法４[構造体とファイル処理] ・構造体について学ぶ。 ・ファイル処理について学ぶ。 [予習] 構造体とファイル処理について調べてくる。(120分) [復習] 構造体を用いたプログラムや，ファイル処理のあるプログラムを作成し，理解を深める。(120分) |
| 第10回 | 行列の演算１（行列の表示，行列の加算・減算・転置） ・ループ文を利用して行列を画面に表示するプログラムを作れるようになる。 ・ループ文を利用して行列の加算・減算・転置を計算するプログラムを作れるようになる。 [予習] テキストを読んで行列の演算の仕方を調べておく。(120分) [復習] 行列の加算・減算・転置のプログラムを作成し，理解を深める。(120分) |
| 第11回 | 行列の演算２（行列の積） ・ループ文を利用して行列の積を計算するプログラムを作れるようになる。 [予習] テキストを読んでベクトル・行列の演算の仕方を調べておく。(120分) [復習] 行列の積のプログラムを作成し，理解を深める。(120分) |
| 第12回 | 連立一次方程式の数値解法：ガウスの消去法１ ・連立一次方程式をガウスの消去法(pivotなし)によって計算するプログラムを作れるようになる。 [予習] テキストを読んでガウスの消去法の演算の仕方を調べておく。(120分) [復習] ガウスの消去法(pivotなし)のプログラムを作成し，理解を深める。(120分) |
| 第13回 | 連立一次方程式の数値解法：ガウスの消去法２ ・連立一次方程式をガウスの消去法(pivotあり)によって計算するプログラムを作れるようになる。 [予習] テキストを読んでガウスの消去法の演算の仕方を調べておく。(120分) [復習] ガウスの消去法(pivotあり)のプログラムを作成し，理解を深める。(120分) |
| 第14回 | 連立一次方程式の数値解法：：ヤコビ法 ・連立一次方程式をヤコビ法で解くプログラムを作成する。 [予習] ヤコビ法について調べておく。(120分) [復習] ヤコビ法のプログラムを作成し，理解を深める。(120分) |
| 第15回 | 最小二乗法(まとめ) ・最小二乗法のプログラムを作成し，講義全体のまとめを行う。 [予習] 最小二乗法について復習しておく。これまでに学んだ内容を復習する。(120分) [復習] 最小二乗法のプログラムを作成し，理解を深める。(120分) |
その他
| 教科書 | |
|---|---|
| 参考書 |
柴田 望洋 『新・明解C言語 入門編 第2版』 ＳＢクリエイティブ 2021年 第２版
高橋麻奈 『やさしいC』 ソフトバンク ２００２年 第１版
必要に応じ，授業中に指示します。
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| 成績評価の方法 及び基準 |
各回における提出課題内容を100％とし，100点満点に換算して，60点以上を目標が達成されたものとし合格とする。なお，課題の遅れ提出は減点とする。 |
| 質問への対応 | 質問や相談は，教室ならびにメール(okabe.akifumi＠nihon-u.ac.jp)で受け付けます。 上記，メールアドレスの「＠」は半角に修正してください。 |
| 研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎 タワー・スコラ17階 S1703室 岡部研究室 メールアドレス：okabe.akifumi＠nihon-u.ac.jp 上記，メールアドレスの「＠」は半角に修正してください。 |
| オフィスアワー |
月曜 駿河台 12:30 ～ 13:00 S1703室
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| 学生への メッセージ |
プログラミング・スキルの向上は，多くのプログラムを作成することです。プログラムを少しずつ変化させて，プログラムの仕組みやルールを理解し，試行錯誤を繰り返すことで，徐々に効率よいプログラミングができるようになります。 |