2024年 理工学部 シラバス - 物理学科
設置情報
| 科目名 | コンピュータシミュレーション | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物理学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 藤井 紫麻見 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜1 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | M11M |
| クラス | |||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | Excel,Mathematica,FORTRAN,C言語等を様々な問題に適用できる。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」 コンピュータ演習室における実習を中心とする。 |
| 履修条件 | 数式・画像処理、アルゴリズムとプログラミングⅠを履修していることが望ましいが、もし履修していなかった場合は、事前にプログラミングの知識を身につけておくこと。 |
| 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DP3及びCP3に該当しています。 |
授業計画
| 第1回 | プログラミングの復習 Excel,Mathematica,FORTRAN の使用方法の復習 | 【事後学修】２時間 Excel,Mathematica,FORTRAN の使用方法を復習しておくこと。 | 【事前学習】０時間 【事後学習】２時間 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | 基礎（その１：ループ） Excel の関数 sum,average に対応する各プログラミング言語による関数作成 | 【事前学修】 教科書４～６ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学修】 和や平均の求め方を復習しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第3回 | 基礎（その２：多重ループ） 各プログラミング言語によるループのプログラミング ベクトルの内積、行列とベクトルの積、行列同士の積の計算 | 【事前学修】 教科書７～９ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学修】 ループのプログラミングを復習しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第4回 | 基礎（その３：分岐） 各プログラミング言語による if 文のプログラミング ヘロンの公式、判別式の計算 | 【事前学修】 教科書10～12ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学修】 判断・分岐を復習しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第5回 | 基礎（その４：ファイルI/O） 結果のCSV出力とExcelによるグラフ描画 | 【事前学修】 教科書13～14ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学修】 ファイルの入出力を復習しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第6回 | 流れ図の理解（その１：基礎１） 流れ図の見方 流れ図に基づくプログラミング | 【事前学修】 教科書15～18ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学修】 流れ図とプログラムの関係を復習しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第7回 | 流れ図の理解（その２：基礎２） 最大値・最小値を求める流れ図 流れ図に基づくプログラミング | 【事前学修】 教科書19～21ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学修】 最大値・最小値の流れ図とプログラムの関係を復習しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第8回 | 流れ図の理解（その３：検索） ２分検索法の流れ図 流れ図に基づくプログラミング | 【事前学修】 教科書24～26ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学修】 ２分検索法を復習しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第9回 | 流れ図の理解（その４：ソート） バブルソートの流れ図 バブルソートのプログラミング | 【事前学修】 教科書22～23ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学修】 バブルソートを復習しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第10回 | 数値解析（その１：線形計算） 連立１次方程式 掃き出し法のプログラミング | 【事前学修】 教科書27～29ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学修】 掃き出し法を復習しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第11回 | 数値解析（その２：数値積分） 数値積分法 台形則のプログラミング | 【事前学修】 教科書30～32ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学修】 台形則を復習しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第12回 | 数値解析（その３：微分方程式） 微分方程式 オイラー法のプログラミング | 【事前学修】 教科書33～35ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学修】 微分方程式の数値解法を復習しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第13回 | 数値解析（その４：非線形計算） Newton法 Newton法のプログラミング 再帰呼び出し | 【事前学修】 教科書36～39ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学修】 Newton法を復習しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第14回 | 講義のまとめ 各プログラミング言語の特徴とコンピュータシミュレーション | 【事前学修】 教科書全体を読み、内容を把握してくること。 【事後学修】 これまでに作成したプログラムをもう一度復習すること。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第15回 | 理解度確認テストとその解説 | 【事前学修】 教科書の内容および作成したプログラムを理解してくること。 【事後学修】 ペーパーテストの内容を、実際にプログラムできるようにしておくこと。 | 【事前学修】３時間 【事後学修】３時間 |
その他
| 教科書 |
自作教科書をガイダンス時に配布する。
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| 参考書 | |
| 成績評価の方法 及び基準 |
レポート（毎回）５０％ レポート課題は授業時間内に解説を行い、フィードバックをする。 理解度確認テスト ５０％ |
| 質問への対応 | 随時していただいて結構ですが、時間の制約もあるので、下記アドレスにメールしてください。 |
| 研究室又は 連絡先 |
お茶の水校舎 833D メール suzuki.kiyomitsu@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
火曜 駿河台 09:00 ～ 12:00 833D
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| 学生への メッセージ |