デザイン工学部Faculty of Enginneering and Design
COS200NC（計算科学 / Computational science 200）数値計算法Numerical Computing
酒井 久和Hisakazu SAKAI
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | デザイン工学部Faculty of Enginneering and Design |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2021 |
| 授業コードClass code | B2505 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 火2/Tue.2 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 市ヶ谷 |
| 教室名称Classroom name | |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | ○ |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| 選択・必修Optional/Compulsory | 選択 |
| 入学年度Admission year | |
| カテゴリー（2023年度~）Category (2023~) | |
| カテゴリー（2019~2022年度）Category (2019~2022) |
都市環境デザイン工学科 基盤科目 理工系 自然科学分野 |
| カテゴリー（招聘学科）Category | 都市 |
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Outline (in English)
The main objectives of the Numerical Calculation Method Program are the following:
1) Understanding of fundamental numerical calculation methods.
2) Utilization of Microsoft Excel.
3) Acquisition of skills for creating macros in Excel.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
工学の分野において，数学を用いる場面は多岐にわたる．また，簡易な計算はプログラミングを習得することにより，計算ミス，作業時間の大幅な短縮が可能である．本講義では，基礎的な数値解析手法を学習するとともに，実務で必須となるExcelの高度利用として，マクロを利用したプログラミング技法を習得する．
到達目標Goal
授業で紹介した数値解析手法を道具として活用し，Excelの効率的な使用法とプログラミング技術を習得することで，様々な工学問題が解けるようになるとともに，研究や実務での効率向上可能な技術を得ることを目標とする．
【修得できる能力】*【修得できる能力】*
- （Ａ）歴史・文化・自然の理解・尊重:
- （Ｂ）技術者倫理:
- （Ｃ）工学基礎学力:60％
- （Ｄ）専門基礎学力:40％
- （Ｅ）専門知識の活用・応用能力:
- （Ｆ）総合デザイン能力:
- （Ｇ）コミュニケーション能力:
- （Ｈ）継続的学習能力:
- （Ｉ）業務遂行能力:
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
デザイン工学部都市環境デザイン工学科ディプロマポリシーのうち、「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
工学分野の基礎的な数値解析手法として，ベクトルと行列，連立一次方程式の解法，非線形方程式の解法，補間，数値積分，数値微分を紹介する．１週講義の後，翌週は前週の講義内容に関する演習を行うことにより，知識としての定着を図る．解析ツールとしてExcelを使用する．
授業は学年暦通り実施する．
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
あり / Yes
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回：ガイダンス，Excelの基本的な使い方，マクロ
講義内容の紹介．講義で使用するExcelの基本的な使い方とマクロの使用方法についての解説する．
第2回：数値解析の基礎
数値解析の基礎として，アナログとデジタルの違い，有効数字について解説する．
第3回：関数の近似と補間
テーラー展開，補間について解説する．
第4回：演習
第３回講義内容に関する演習問題を解く．
第5回：微分
差分近似，3点差分公式，5点差分公式について説明する．
第6回：演習
第５回講義内容に関する演習問題を解く．
第7回：数値積分
長方形近似，台形近似，シンプソン公式について解説する．
第8回：演習
第７回講義内容に関する演習問題を解く．
第9回：非線形方程式
ニュートン－ラフソン法，２分法，はさみうち法
第10回：演習
第９回講義内容に関する演習問題を解く．
第11回：ベクトルと行列
ベクトルの演算，行列の演算
第12回：演習
第１１回講義内容に関する演習問題を解く．
第13回：連立一次方程式
ガウスの消去法，非線形連立方程式の解説
第14回：演習
第１３回講義内容に関する演習問題を解く．
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
講義後に演習課題の実施，数回の課題の提出を求める．
本授業の準備学習・復習時間は、各2時間を標準とします。
テキスト（教科書）Textbooks
伊津野和行，酒井久和：Excelではじめる数値解析，森北出版
参考書References
なし
成績評価の方法と基準Grading criteria
演習課題の提出による評価４０％，期末試験６０％で総合的に評価する．４回以上欠席したものは単位の取得を認めない．
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
学生の理解を確認しながら授業を進めた結果，授業評価は総じて好評であったが，プログラミングが難しいとの意見があった．プログラミング能力を向上させるためには，プログラミングを行う回数が重要と考えるため，演習を増加させたい．
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
貸与ノートパソコンを必ず持参すること．