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 | 2023 |
| 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 | 木1/Thu.1 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 市ヶ谷 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 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 Courses | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Courses (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Courses | |
| 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~) |
都市環境デザイン工学科 基盤科目 理工系 |
| 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.
This class's standard preparation and review time is about 2 hours, respectively.
Grade evaluation: Periodic examination 60% + Report 40% = 100%, provided that no credit will be given for more than four absences; grade D.
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
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※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[対面/face to face]：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[対面/face to face]：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[対面/face to face]：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[対面/face to face]：演習
第３回講義内容に関する演習問題を解く．
第5回[対面/face to face]：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[対面/face to face]：演習
第５回講義内容に関する演習問題を解く．
第7回[対面/face to face]：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[対面/face to face]：演習
第７回講義内容に関する演習問題を解く．
第9回[対面/face to face]：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[対面/face to face]：演習
第９回講義内容に関する演習問題を解く．
第11回[対面/face to face]：ベクトルと行列
ベクトルの演算，行列の演算
第12回[対面/face to face]：演習
第１１回講義内容に関する演習問題を解く．
第13回[対面/face to face]：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[対面/face to face]：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.)
講義中または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・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．
期末試験は，自分で行った演習課題を参照，PC持ち込み可．
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．