2025年 理工学部 シラバス - 物質応用化学科
設置情報
| 科目名 | コンピュータ解析 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物質応用化学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 鈴木・遠山・星 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 火曜1 火曜2 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | L21M L22M |
| 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 | Excelによる化学のデータ処理に必要な計算（とくに関数を用いた計算法）を行い，実験データの解析方法を学ぶ．ここでは，Excelを用いて化学に必要な計算，とくに関数を用いて計算ができ，さらにExcelまたはMATLABを用いてグラフの作成ができるようになる．さらに，インターネットを用いた文献の検索などができるようになる． |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
対面授業を行う．なお，授業内容を把握してもらうために毎回簡単な課題を提示する． |
| 履修条件 | インターネットに接続されたPCまたはスマートフォンが必要です．それらの使用方法は機種によって異なりますので，各自使い方を理解してきてください．大学内の無線LANに接続する際には，入学時に配布された情報教育研究センター発行のIDパスワード通知カードのIDとパスワードを把握しておいてください． |
| 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 | Excelのセットアップと使用法 Office 365のインストール，ファイルの取り扱いと拡張子 | 【事前学修】Office 365の使用方法について予習をしてくること 【事後学修】測定機器で使用されているcsv形式のファイルをエクセルに取り込む方法について習得すること | 【事前学修】 120分 【事後学修】 120分 |
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| 第2回 | インターネットの接続と検索 J-StageおよびScience Directによる文献検索 | 【事前学修】インターネット利用時のセキュリティーについて調べておくこと 【事後学習】J-StageおよびScience Directを利用した文献検索の方法，その他の文献検索方法，文献整理方法を復習して，使いこなせるようにしておくこと | 【事前学修】 120分 【事後学修】 120分 |
| 第3回 | Excelを用いた計算 四則演算，三角関数，グラフの作成 | 【事前学修】Excelのワークシートへの数字入力方法についてマスターしておくこと 【事後学修】例題データを元に棒グラフ，円グラフ，折れ線グラフを作成すること | 【事前学修】 120分 【事後学修】 120分 |
| 第4回 | Excelを用いた作図とプログラミング基礎 WordまたはPower Pointへのグラフの貼り付け．VBAマクロ，Python，MATLAB | 【事前学修】Wordの使用方法と貼り付け方法についてマスターしておくこと 【事後学修】例題データを元に，Wordに図を貼り付けたレポートを作成すること．VBAマクロ，MATLABの操作，およびPythonによる四則演算などを復習すること | 【事前学修】 120分 【事後学修】 120分 |
| 第5回 | 理解度確認テスト①および解説 | 【事前学修】第1回目から4回目までの講義の内容を復習しておくこと 【事後学修】理解できなかった部分について復習し，使いこなせるようにしておくこと | 【事前学修】 120分 【事後学修】 120分 |
| 第6回 | Excelを用いた関数の使い方(1) 基礎的な数式（Sum, Average, Standard deviation, Power, Log10など）の取り扱い | 【事前学習】 上記の数式の入力法についてマスターしておくこと 【事後学習】 理解できなかった部分について復習し，各数式を使いこなせるようにしておくこと | 【事前学習】 120分 【事後学習】 120分 |
| 第7回 | Excelを用いた関数の使い方(2) 有意差検定（ｔ検定および関連項目） | 【事前学習】 有意差検定について事前に調べておくこと 【事後学習】 理解できなかった部分について復習し，各数式を使いこなせるようにしておくこと | 【事前学習】 120分 【事後学習】 120分 |
| 第8回 | Excelを用いた関数の使い方(3) 方程式の解の求め方（ゴールシーク） | 【事前学習】 ゴールシークおよびその数式の入力法について事前に調べておくこと 【事後学習】 理解できなかった部分について復習し，関連項目に応用できるようにしておくこと | 【事前学習】 120分 【事後学習】 120分 |
| 第9回 | Excelを用いた関数の使い方(4) グラフの数式の求め方（最小二乗法） | 【事前学習】 最小二乗法およびその数式の入力法について事前に調べておくこと 【事後学習】 理解できなかった部分について復習し，関連項目に応用できるようにしておくこと | 【事前学習】 120分 【事後学習】 120分 |
| 第10回 | Excelを用いた関数の使い方(5) 第６回から第９回までの演習 | 【事前学習】 第６回から第９回までの内容を理解しておくこと 【事後学習】 演習で理解できなかった部分について復習し，関連項目に応用できるようにしておくこと | 【事前学習】 120分 【事後学習】 120分 |
| 第11回 | 理解度確認テスト②および解説 | 【事前学習】 Excelの関数の使い方について予習をしておくこと． 【事後学習】 理解できなかった部分について復習し，使いこなせるようにしておくこと． | 【事前学習】 120分 【事後学習】 120分 |
| 第12回 | ImageJを用いた画像解析 画像データからデータ解析を学ぶ | 【事前学習】 画像からどのように定量的なデータを導き出すのかを事前に調べておくこと。 【事後学習】理解できなかった部分について復習し，関連項目に応用できるようにしておくこと． | 【事前学習】 120分 【事後学習】 120分 |
| 第13回 | 機械学習（１） Pythonによる機械学習の原理と解析方法について学ぶ | 【事前学習】機械学習の原理について調べておくこと． 【事後学習】理解できなかった部分について復習し，関連項目に応用できるようにしておくこと． | 【事前学習】 120分 【事後学習】 120分 |
| 第14回 | 機械学習（２） 生成AIを用いたデータ解析の原理を学ぶ | 【事前学習】ChatGPT等の生成AIについて調べておくこと． 【事後学習】理解できなかった部分について復習し，関連項目に応用できるようにしておくこと． | 【事前学習】 120分 【事後学習】 120分 |
| 第15回 | 理解度確認テスト③および解説 | 【事前学習】第12回-第14回までの講義内容をまとめて復習しておくこと． 【事後学習】理解できなかった部分について復習し，使いこなせるようにしておくこと． | 【事前学習】 120分 【事後学習】 120分 |
その他
| 教科書 | |
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| 参考書 |
Gary D. Christian, Purnendu K. Dusgupta, Kevin A. Schug（角田欣一・戸田 敬 監訳） 『クリスチャン Excelで解く分析化学（ISBN978-4-621-30154-8）』 丸善出版 2017年
森 巧尚 『Python1年生（第2版）体験してわかる！会話で学べるプログラミングの仕組み（ISBN978-7981-7038-1）』 翔泳社 2023年 第初版版
Excelを用いた関数の使い方，およびPythonを用いた計算方法の基礎を勉強する際の参考書となります．
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| 成績評価の方法 及び基準 |
3回の理解度確認テスト（1回目30点，2回目45点，3回目25点）で評価する． |
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定期試験等に ついて |
理解度確認期間(１４週目又は１５週目)に平常試験を実施予定 |
| 質問への対応 | CST-VOICEの掲示板のほか，メールにより質問を受け付ける． |
| 研究室又は 連絡先 |
各回の講義についての質問は，その回の講義担当者に質問ください． 遠山：touyama.takeshi@nihon-u.ac.jp 星 ：hoshi.toru@nihon-u.ac.jp 鈴木：suzuki.yuusuke@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
土曜 駿河台 14:00 ～ 16:00 遠山（237室）
火曜 駿河台 12:10 ～ 13:00 星（242B室）
月曜 駿河台 12:10 ～ 13:00 鈴木（228A室）
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| 学生への メッセージ |
測定装置で得られるデータをExcelで開くことで，いろいろな解析をすることができます．数字だけを追うのではなく，作図することでも新たな知見が見えてきます．在学中はOffice 365を無償で使用できますので，ぜひとも使いこなせるようにしましょう．また，近年はコンピュータ技術の発展は目覚ましく，だれでも無料で最新技術に触れる時代になっています．Pythonによる機械学習（AI）やChatGPTなど，授業内で最新の技術についても導入として触れますので，皆さんはそれをうまく使いこなしてください． |