2024年 理工学部 シラバス - 土木工学科
設置情報
| 科目名 | プログラミングⅡ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 土木工学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 小林・相馬・鈴村 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 火曜3 火曜4 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | A23P A24O |
| クラス | 1組 、 2組 | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | プログラミング I で学んだ知識をもとに機能別に分割された構造化プログラミングの技術を習得することで、連立方程式の数値解法など数値解析法を理解し、簡単な数値シミュレーションが行えるようになることを目標とする。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
対面授業 講義資料に基づき、VBAの文法やアルゴリズム、それらを組み合わせたプログラム開発過程を例示しながら授業を進める。 |
| 履修条件 | 基礎教育科目 専門選択 プログラミング I を履修していること。 |
| ディプロマ・ポリシー（DP）及びカリキュラム・ポリシー（CP）との関連 | 本授業科目はDP1・3・5及びCP1・3・5に該当しています。 |
授業計画
| 第1回 | 授業スケジュール、評価方法などについて説明する。 VBAによるプログラミングの基本を復習する。 | 事後学修：前期のプログラミング I の内容（教科書66ページまで）を復習しておくこと． | 事後学修：240分 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | Function プロシージャについて講義する。/ 戻り値 / 引数 / 再帰 | 事前学修：Function プロシージャについて予習しておくこと（教科書 1.11.1 節）。 事後学修：講義内容と教科書を照らし合わせ、講義の内容を復習すること。理解が不十分な箇所は質問できるようまとめておくこと。 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第3回 | Sub プロシージャについて講義する。/ 引数の値渡と参照渡 / 変数の通用範囲 / 変数の有効期間 | 事前学修：Sub プロシージャについて予習しておくこと（教科書 1.11.2 〜 3 節）。 事後学修：講義内容と教科書を照らし合わせ、講義の内容を復習すること。理解が不十分な箇所は質問できるようまとめておくこと。 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第4回 | 代数方程式、非線形方程式の数値解法について講義する。/ 二分法 / ニュートン・ラプソン法 | 事前学修：ニュートン法について予習しておくこと（教科書 2.1 節）。 事後学修：講義内容と教科書を照らし合わせ、講義の内容を復習すること。理解が不十分な箇所は質問できるようまとめておくこと。 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第5回 | 連立方程式の直接法による解法について講義する。 | 事前学修：Gauss の消去法について予習しておくこと（教科書 2.2.1 〜 2 節）。 事後学習：講義内容と教科書を照らし合わせ、講義の内容を復習すること。理解が不十分な箇所は質問できるようまとめておくこと。 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第6回 | 連立方程式の解を逆行列や LU 分解を用いて求める方法について講義する。 | 事前学修：逆行列を求める方法について予習しておくこと（教科書 2.2.3 節）。 事後学習：講義内容と教科書を照らし合わせ、講義の内容を復習すること。理解が不十分な箇所は質問できるようまとめておくこと。 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第7回 | 中間試験及びその解説 | 【事前学修】第1回〜第６回の範囲の内容をあらかじめ復習しておくこと。 【事後学修】出題された問題以外の内容を復習しておくこと。 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第8回 | テイラー展開、漸近展開を用いて関数値の近似値を求める方法、補間多項式を用いた関数近似について講義する。 | 事前学修：線形代数学で学んだテイラー展開について復習しておくこと。 事後学修：講義内容と教科書を照らし合わせ、講義の内容を復習すること。理解が不十分な箇所は質問できるようまとめておくこと。 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第9回 | n 次多項式を用いて関数近似する方法について講義する。 | 事前学修：データの解析で学んだ最小自乗法について復習しておくこと。 事後学修：講義内容と教科書を照らし合わせ、講義の内容を復習すること。理解が不十分な箇所は質問できるようまとめておくこと。 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第10回 | 微分方程式の初期値問題の数値解法について講義する。 | 事前学修：微分方程式の初期値問題の解法であるオイラー法、ルンゲ・クッタ法について予習しておくこと（教科書 2.3 節）。 事後学修：講義内容と教科書を照らし合わせ、講義の内容を復習すること。理解が不十分な箇所は質問できるようまとめておくこと。 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第11回 | 微分方程式の初期値問題を差分法を用いて解く数値解法について講義する。 | 事前学修：微分積分学で学んだ差分について復習しておくこと。 事後学修：講義内容と教科書を照らし合わせ、講義の内容を復習すること。理解が不十分な箇所は質問できるようまとめておくこと。 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第12回 | 微分方程式の境界値問題を差分法を用いて解く数値解法について講義する。 | 事前学修：構造力学のはりのたわみ理論を復習し、たわみを計算するプログラムの構成を考えてくる。 事後学修：講義内容と教科書を照らし合わせ，講義の内容を復習すること。理解が不十分な箇所は質問できるようまとめておくこと。 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第13回 | 機能別に副プログラムを作成し、それらをどのように組み合わせて目的とする機能を有するプログラムを作成するか？構造化プログラミングについて講義する。 | 事前学修：中央差分を用いて，梁のたわみを求めるアルゴリズムを考えてくる。 事後学修：講義内容と教科書を照らし合わせ，講義の内容を復習すること。理解が不十分な箇所は質問できるようまとめておくこと。 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第14回 | 第8回〜第13回のまとめ | 事前学修：第8回から第13回の内容を再確認し, 理解できない箇所を質問できるようにしておくこと。 事後学修：講義内容と教科書を照らし合わせ，講義の内容を復習すること。理解が不十分な箇所は質問できるようまとめておくこと。 | 事前学修：120分 事後学修：120分 |
| 第15回 | 平常試験及びその解説 | 事前学修：第1回〜第14回で学んだ内容全般について復修を行うこと。 事後学習：出題された問題以外の内容を復習しておくこと。 | 事前学修：180分 事後学修：60分 |
その他
| 教科書 |
鈴村・相馬・小林・西川・栃木・久保田 『ＶＢＡによるプログラミングの理解と実際』 化学工業社 2013年 第1版
第１回目に説明する。
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| 参考書 |
特に指定しない。
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| 成績評価の方法 及び基準 |
講義への取り組み、講義中に課されたレポート、中間試験及び平常試験により、総合的に評価する。 |
| 質問への対応 | メール等を用いて受け付ける |
| 研究室又は 連絡先 |
小林：kobayashi.yoshikazu@nihon-u.ac.jp 相馬：soma.naotaka@nihon-u.ac.jp 鈴村：suzumura.junnichi@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
火曜 駿河台 12:10 ～ 13:20 小林：タワー・スコラ S1104 研究室
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| 学生への メッセージ |
パソコンの台数に限りがあるため定員を設定しています。定員を超える受講希望がある場合には、第１回目等において抽選等を行い、受講者制限をします。 |