K5030012 計算機プログラミング

広島大学シラバス

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年度 2024年度開講部局工学部

講義コード K5030012 科目区分専門教育科目

授業科目名計算機プログラミング

授業科目名
（フリガナ）ケイサンキプログラミング

英文授業科目名 Computer Programming

担当教員名市川　貴之

担当教員名
(フリガナ) イチカワ　タカユキ

開講キャンパス東広島開設期 3年次生   前期   ２ターム

曜日・時限・講義室 (2T) 水7-10：工107

授業の方法講義授業の方法
【詳細情報】　

開講期の状況に応じ、対面 and/or オンライン講義（オンデマンド）により実施。必携PCによる演習を行う。

単位 2.0 週時間　使用言語 J : 日本語

学習の段階 3 : 中級レベル

学問分野（分野） 25 : 理工学

学問分野（分科） 09 : 機械工学

対象学生第一類 3年次生前期

授業のキーワード計算機利用の基礎、Fortran90言語、数値計算、可視化

教職専門科目　教科専門科目　

プログラムの中での
この授業科目の位置づけ
（学部生対象科目のみ） ●この授業科目は、機械系３プログラムにおける以下の評価項目に関連している。
知識・理解 (2) 技術者として必要な基礎的知識の修得と論理的思考能力の養成
●関連授業科目
この科目に先立つ科目：情報活用基礎または情報活用演習、工学プログラミング基礎、微分積分学、線形代数学、一般力学
この科目が役立つ科目：データ処理および数値解析、計算流体力学、卒業論文
到達度評価
の評価項目
（学部生対象科目のみ）機械システムプログラム
（知識・理解）
・技術者として必要な基礎的知識の修得と論理的思考能力の養成

材料加工プログラム
（知識・理解）
・技術者として必要な基礎的知識の習得と論理的思考能力の養成

エネルギー変換プログラム
（知識・理解）
・技術者として必要な基礎的知識の習得と論理的思考能力の養成

授業の目標・概要等講義・演習を通して、機械システム工学系における開発設計やエネルギー開発・環境問題の評価・解析に必須な技術である計算機シミュレーション技術の基盤となるプログラミング技法の基礎の習得を目標とする。
(1)科学技術計算用言語であるFORTRAN言語の文法を理解する
(2)簡単なFORTRANプログラムの作成能力を修得する
(3)数値計算技法の基礎を修得する
(4)コンピュータを使った演習でプログラムの実行処理・結果の可視化方法を修得する

授業計画第1回 Fortranプログラミングからコンパイル実行まで簡単なプログラムを用いて
第2回データの型、精度、異なる型の混合演算
第3回流れを変える if文、case文、組み込み関数
第4回繰り返しと出力の書式 do文、exit、cycle、書式の指定
第5回数値解法１：方程式の求解法
第6回配列データ配列と配列の演算、動的割り付け等１(1次元配列と動的割り付け）
第7回配列データ配列と配列の演算、動的割り付け等２(多次元配列）
第8回データ入出力と可視化
第9回副プログラム；サブルーティン, 外部関数
第10回数値解法２：関数の数値積分副プログラムを用いて
第11回数値解法３：乱数を用いた数値積分と相対誤差評価
第12回数値解法４：最小二乗法によるデータ解析
第13回モジュール型宣言の共有化
第14回数値解法５：常微分方程式の数値解法
第15回誤差評価

各週の小テストと課題提出、ならびに期末試験を実施予定

教科書・参考書等配布資料、ならびに教科書：冨田博之, 齋藤泰洋「Fortran90/95プログラミング」培風館
参考書籍：田口俊弘「Fortranハンドブック」技術評論社、牛島省「数値計算のためのFortran90/95プログラミング入門」森北出版株式会社他講義にて適宜指示します。
講義形式：講義およびコンピュータを用いた演習を行う。

授業で使用する
メディア・機器等　

【詳細情報】詳細は、開講期前にMoodleと必要に応じてもみじにて案内します。
Moodleによる資料配布、レポート提出を行います。
オンデマンド講義時は、Moodleで動画URL案内(Microsoft streamによる配信)します。

授業で取り入れる
学習手法　

予習・復習への
アドバイス講義に先立って、教養教育情報科目で学んだコンピュータの使用方法を復習しておくこと。
講義で使用するgfortran, gnuplotを各自事前に必携PCにインストールしておくこと。インストール方法を記載したWebアドレスや動画URLをもみじ＆Moodleにより事前通知します。また、
講義で使用するパワーポイント資料等は、PDF化して事前にMoodleで公開しますので、各自対面講義 or オンデマンド講義資料視聴前にダウンロードし、予習復習を行うこと。

履修上の注意
受講条件等

成績評価の基準等授業の目標の到達度は、演習課題の解答、小テスト、期末試験の成績により評価する。内訳は演習課題＋小テスト50%程度,  期末試験50％程度とする。期末試験実施方法については、追って連絡します。

実務経験

実務経験の概要と
それに基づく授業内容

メッセージ

その他

すべての授業科目において，授業改善アンケートを実施していますので，回答に協力してください。
回答に対しては教員からコメントを入力しており，今後の改善につなげていきます。

年度	2024年度	開講部局	工学部
講義コード	K5030012	科目区分	専門教育科目
授業科目名	計算機プログラミング
授業科目名（フリガナ）	ケイサンキプログラミング
英文授業科目名	Computer Programming
担当教員名	市川　貴之
担当教員名 (フリガナ)	イチカワ　タカユキ
開講キャンパス	東広島	開設期	3年次生前期２ターム
曜日・時限・講義室	(2T) 水7-10：工107
授業の方法	講義	授業の方法【詳細情報】
開講期の状況に応じ、対面 and/or オンライン講義（オンデマンド）により実施。必携PCによる演習を行う。
単位	2.0	週時間		使用言語	J : 日本語
学習の段階	3 : 中級レベル
学問分野（分野）	25 : 理工学
学問分野（分科）	09 : 機械工学
対象学生	第一類 3年次生前期
授業のキーワード	計算機利用の基礎、Fortran90言語、数値計算、可視化
教職専門科目		教科専門科目
プログラムの中でのこの授業科目の位置づけ（学部生対象科目のみ）	●この授業科目は、機械系３プログラムにおける以下の評価項目に関連している。知識・理解 (2) 技術者として必要な基礎的知識の修得と論理的思考能力の養成 ●関連授業科目この科目に先立つ科目：情報活用基礎または情報活用演習、工学プログラミング基礎、微分積分学、線形代数学、一般力学この科目が役立つ科目：データ処理および数値解析、計算流体力学、卒業論文
到達度評価の評価項目（学部生対象科目のみ）	機械システムプログラム（知識・理解）・技術者として必要な基礎的知識の修得と論理的思考能力の養成材料加工プログラム（知識・理解）・技術者として必要な基礎的知識の習得と論理的思考能力の養成エネルギー変換プログラム（知識・理解）・技術者として必要な基礎的知識の習得と論理的思考能力の養成
授業の目標・概要等	講義・演習を通して、機械システム工学系における開発設計やエネルギー開発・環境問題の評価・解析に必須な技術である計算機シミュレーション技術の基盤となるプログラミング技法の基礎の習得を目標とする。 (1)科学技術計算用言語であるFORTRAN言語の文法を理解する (2)簡単なFORTRANプログラムの作成能力を修得する (3)数値計算技法の基礎を修得する (4)コンピュータを使った演習でプログラムの実行処理・結果の可視化方法を修得する
授業計画	第1回 Fortranプログラミングからコンパイル実行まで簡単なプログラムを用いて第2回データの型、精度、異なる型の混合演算第3回流れを変える if文、case文、組み込み関数第4回繰り返しと出力の書式 do文、exit、cycle、書式の指定第5回数値解法１：方程式の求解法第6回配列データ配列と配列の演算、動的割り付け等１(1次元配列と動的割り付け）第7回配列データ配列と配列の演算、動的割り付け等２(多次元配列）第8回データ入出力と可視化第9回副プログラム；サブルーティン, 外部関数第10回数値解法２：関数の数値積分副プログラムを用いて第11回数値解法３：乱数を用いた数値積分と相対誤差評価第12回数値解法４：最小二乗法によるデータ解析第13回モジュール型宣言の共有化第14回数値解法５：常微分方程式の数値解法第15回誤差評価各週の小テストと課題提出、ならびに期末試験を実施予定
教科書・参考書等	配布資料、ならびに教科書：冨田博之, 齋藤泰洋「Fortran90/95プログラミング」培風館参考書籍：田口俊弘「Fortranハンドブック」技術評論社、牛島省「数値計算のためのFortran90/95プログラミング入門」森北出版株式会社他講義にて適宜指示します。講義形式：講義およびコンピュータを用いた演習を行う。
授業で使用するメディア・機器等
【詳細情報】	詳細は、開講期前にMoodleと必要に応じてもみじにて案内します。 Moodleによる資料配布、レポート提出を行います。オンデマンド講義時は、Moodleで動画URL案内(Microsoft streamによる配信)します。
授業で取り入れる学習手法
予習・復習へのアドバイス	講義に先立って、教養教育情報科目で学んだコンピュータの使用方法を復習しておくこと。講義で使用するgfortran, gnuplotを各自事前に必携PCにインストールしておくこと。インストール方法を記載したWebアドレスや動画URLをもみじ＆Moodleにより事前通知します。また、講義で使用するパワーポイント資料等は、PDF化して事前にMoodleで公開しますので、各自対面講義 or オンデマンド講義資料視聴前にダウンロードし、予習復習を行うこと。
履修上の注意受講条件等
成績評価の基準等	授業の目標の到達度は、演習課題の解答、小テスト、期末試験の成績により評価する。内訳は演習課題＋小テスト50%程度, 期末試験50％程度とする。期末試験実施方法については、追って連絡します。
実務経験
実務経験の概要とそれに基づく授業内容
メッセージ
その他
すべての授業科目において，授業改善アンケートを実施していますので，回答に協力してください。回答に対しては教員からコメントを入力しており，今後の改善につなげていきます。

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