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2019-7020000204-01 基礎電気工学 期別:後期 単位数:1 開講年次: 1 授業形態:講義 実務経験:有り 科目水準:入門 試験実施:無し 授業時間割:後期:月・5時限 試験時間割:定期試験なし 根葉 保彦、住吉谷覚、西嶋喜代人、西田貴司、花井正広、孟 志奇、江田孝治、小浜輝彦、松岡毅 ◎--- 概要 ---◎ 電気工学を学ぶ上で基礎となる電気回路および電気磁気学の中から厳選さ れた項目について、少人数クラスでの講義と演習を通じて理解を深める。 企業で従事してきた研究の実務経験から,電気工学を学ぶための基礎知識 と取り組み方について講義する。 ◎--- 到達目標 ---◎ 電気回路において、電圧・電流・電力の概念を理解し、説明できる。(知 識・理解) 電気回路において抵抗・インダクタ・コンデンサの挙動を説明できる。 (知識・理解) オームの法則を理解し、基本的な電気回路を解析できる。(技能) 交流回路における電圧・電流の実効値・平均値の計算やフェーザ表示でき る。(技能) 点電荷による電界をベクトル的解析できる。(技能) 積極的・持続的に問題に取り組むことができる。(態度・志向性) 自ら課題解決に取り組むことができる。(態度・志向性) ◎--- 評価基準および方法 ---◎ 講義演習を6割,最終確認演習を4割として100点満点で総合評価し、60 点以上の者を合格とする。ただし、講義演習評価において7割に達しない 者あるいは最終確認演習評価において6割に達しない者は不合格とする。 ◎--- テキスト ---◎ 電気工学科編の「基礎電気工学 基本演習問題集」を配布する。 ◎--- 参考書 ---◎ 電気磁気学Ⅰ、Ⅱテキスト(電気学会編:「基礎電磁気学」 (オーム 社)) 電気回路Ⅰ、Ⅱテキスト(中村正孝・沖根光夫・重広孝則:「電気・電子 工学テキストシリーズ3 電気回路」 (朝倉書店)) エレクトロニクス教育研究会編:「よくわかる電気と数学入門編」(森北 出版) 大熊一正・水野明夫:「考え方・解き方電気基礎上」(オーム社) 内藤喜之:「電気・電子基礎数学」(電気学会) 香月和男:「初歩の電気物理読本」(オーム社) 石川静一:「改訂電気磁気学演習」(学献社) 松元崇:「改訂電気回路演習」(学献社) ◎--- 履修上の留意点 ---◎ 科学計算用電卓を必ず持参のこと。 ◎--- 授業方法及び計画 ---◎ 教員と学生との触れ合いやディスカッションを大切にするため、十数人の 学生を一人の教員が担当するという少人数教育を実施して講義形式を演習 主体として、学生が基本事項を徹底的にマスターできるよう重点的に個別 指導を行う。 授業は別表に従って進めるが、各講義時間ではまず、基本事項を説明 し、関連する共通問題が30分程度で演習される。演習の後、各演習問題 に対する解答が学生の質問を受けながら教員から提示される。これら共通 の指導項目の他に、学生は日頃から疑問に思うことや理解が困難である項 目について、教員に質問することもできる。また、教員からの質問に対し て、的確に回答できるよう、普段から多くの演習問題を解くことが要求さ れる。 授業計画は以下の通りであるが、状況に応じて内容を変更することがあ る。また、期別を越えて、学内外でのセミナー、見学会、宿泊研修などが 提案されることもある。 ◎--- 授業計画 ---◎ 1.講義概要および諸注意 2.直流回路のオームの法則と電圧降下 3.幾何学的抵抗と電気抵抗 4.直流回路でのコイルに蓄えられるエネルギー 5.直流回路でのコンデンサに蓄えられるエネルギー 6.交流電圧、電流の実効値と平均値 7.交流回路とフェーザ表示 8.交流回路の電圧方程式と電圧、電流フェーザ図 9.インピーダンスとアドミタンス 10.交流の瞬時値と実効値 11.交流の無効電力と有効電力 12.フェーザ図とベクトル図 13.位置ベクトルと単位方位ベクトル 14.点電荷による電位と電界 15.まとめ・確認 ◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎ 電気回路、物理、電磁気学の基本的内容である。授業の内 容に応じて自分の達成レベルを確認しながら、自宅学習を 行うこと(60分)。ここで100%理解できないと、2年次以 降講義についていけなくなることを認識し、電気回路演習 と電気磁気学演習に取り組むこと。

基礎電気工学 2019-7020000204-01 根葉 保彦、住吉谷覚、西嶋喜 … · 2019. 6. 21. · 基礎電気工学 2019-7020000204-01 根葉 保彦、住吉谷覚、西嶋喜代人、西田貴司、花井正広、孟

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2019-7020000204-01基礎電気工学

期別:後期  単位数:1  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:有り  科目水準:入門  試験実施:無し   授業時間割:後期:月・5時限  試験時間割:定期試験なし  

根葉 保彦、住吉谷覚、西嶋喜代人、西田貴司、花井正広、孟 志奇、江田孝治、小浜輝彦、松岡毅

◎--- 概要 ---◎

電気工学を学ぶ上で基礎となる電気回路および電気磁気学の中から厳選された項目について、少人数クラスでの講義と演習を通じて理解を深める。企業で従事してきた研究の実務経験から,電気工学を学ぶための基礎知識と取り組み方について講義する。

◎--- 到達目標 ---◎

電気回路において、電圧・電流・電力の概念を理解し、説明できる。(知識・理解)

電気回路において抵抗・インダクタ・コンデンサの挙動を説明できる。(知識・理解)

オームの法則を理解し、基本的な電気回路を解析できる。(技能)

交流回路における電圧・電流の実効値・平均値の計算やフェーザ表示できる。(技能)

点電荷による電界をベクトル的解析できる。(技能)

積極的・持続的に問題に取り組むことができる。(態度・志向性)

自ら課題解決に取り組むことができる。(態度・志向性)

◎--- 評価基準および方法 ---◎

講義演習を6割,最終確認演習を4割として100点満点で総合評価し、60点以上の者を合格とする。ただし、講義演習評価において7割に達しない者あるいは最終確認演習評価において6割に達しない者は不合格とする。

◎--- テキスト ---◎

電気工学科編の「基礎電気工学 基本演習問題集」を配布する。

◎--- 参考書 ---◎

電気磁気学Ⅰ、Ⅱテキスト(電気学会編:「基礎電磁気学」 (オーム社))電気回路Ⅰ、Ⅱテキスト(中村正孝・沖根光夫・重広孝則:「電気・電子工学テキストシリーズ3 電気回路」 (朝倉書店))エレクトロニクス教育研究会編:「よくわかる電気と数学入門編」(森北出版)大熊一正・水野明夫:「考え方・解き方電気基礎上」(オーム社)内藤喜之:「電気・電子基礎数学」(電気学会)香月和男:「初歩の電気物理読本」(オーム社)石川静一:「改訂電気磁気学演習」(学献社)松元崇:「改訂電気回路演習」(学献社)

◎--- 履修上の留意点 ---◎

科学計算用電卓を必ず持参のこと。

◎--- 授業方法及び計画 ---◎

教員と学生との触れ合いやディスカッションを大切にするため、十数人の学生を一人の教員が担当するという少人数教育を実施して講義形式を演習主体として、学生が基本事項を徹底的にマスターできるよう重点的に個別指導を行う。 授業は別表に従って進めるが、各講義時間ではまず、基本事項を説明し、関連する共通問題が30分程度で演習される。演習の後、各演習問題に対する解答が学生の質問を受けながら教員から提示される。これら共通の指導項目の他に、学生は日頃から疑問に思うことや理解が困難である項目について、教員に質問することもできる。また、教員からの質問に対して、的確に回答できるよう、普段から多くの演習問題を解くことが要求される。 授業計画は以下の通りであるが、状況に応じて内容を変更することがある。また、期別を越えて、学内外でのセミナー、見学会、宿泊研修などが提案されることもある。

◎--- 授業計画 ---◎

1.講義概要および諸注意2.直流回路のオームの法則と電圧降下3.幾何学的抵抗と電気抵抗4.直流回路でのコイルに蓄えられるエネルギー5.直流回路でのコンデンサに蓄えられるエネルギー6.交流電圧、電流の実効値と平均値7.交流回路とフェーザ表示8.交流回路の電圧方程式と電圧、電流フェーザ図9.インピーダンスとアドミタンス10.交流の瞬時値と実効値11.交流の無効電力と有効電力12.フェーザ図とベクトル図13.位置ベクトルと単位方位ベクトル14.点電荷による電位と電界15.まとめ・確認

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

電気回路、物理、電磁気学の基本的内容である。授業の内容に応じて自分の達成レベルを確認しながら、自宅学習を行うこと(60分)。ここで100%理解できないと、2年次以降講義についていけなくなることを認識し、電気回路演習と電気磁気学演習に取り組むこと。

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2019-7020000204-01基礎電気工学

根葉 保彦、住吉谷覚、西嶋喜代人、西田貴司、花井正広、孟 志奇、江田孝治、小浜輝彦、松岡毅

◎電気:A-1,B-1,C-1,C-2

1.電気回路において、電圧・電流・電力の概念を理解し、説明できる。 (A-1)

2.電気回路において抵抗・インダクタ・コンデンサの挙動を説明できる。(A-1)

3.オームの法則を理解し、基本的な電気回路を解析できる。 (B-1)

4.交流回路における電圧・電流の実効値・平均値の計算やフェーザ表示できる。 (B-1)

5.点電荷による電界をベクトル的解析できる。 (B-1)

6.積極的・持続的に問題に取り組むことができる。 (C-1)

7.自ら課題解決に取り組むことができる。 (C-2)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP)

A 【知識・理解】

A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。

B 【技能】

B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。

C 【態度・志向性】

C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-7020000036-01コンピュータ基礎Ⅰ「TE-a」

期別:前期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:有り  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:前期:金・1時限  試験時間割:後日発表  

江田 孝治

◎--- 概要 ---◎

 「コンピュータ基礎Ⅰ」では、「情報リテラシー」つまり「情報活用能力」を身につけることに主眼を置く。現代の情報化社会においては、コンピュータを自分の思い通りに操作し、活用できるかどうかが非常に重要である。そのため、この講義では「コンピュータの基礎」、「Officeソフトの使い方」、「情報の基礎理論」の3つのテーマを設けて講義を行う。 まず「コンピュータの基礎」では、電気マルチメディア室およびPCの使用方法について説明し、福岡大学が提供しているDHCP情報コンセントなどの使い方を習得する。さらに電気工学科で独自に提供しているネットワークサービスのユーザー登録と使い方の説明も行う。また、日常的に使用しているインターネットがどのような仕組みで動いているかを知り、情報モラルと情報セキュリティについて学ぶ。次に「Officeソフトの使い方」では、実験レポートを作成する際に必要なOfficeソフトの使い方を習得する。最後に、「情報の基礎理論」では、コンピュータの内部で数値や文字をどのように表現し、演算しているかを学ぶ。 企業においてソフトウェア製品の開発に従事してきた実務経験を活かし、情報リテラシーに必要不可欠な知識について講義します。

◎--- 到達目標 ---◎

コンピュータ内部の数値表現や論理演算について理解し説明できる。(技能)

積極的・持続的に問題に取り組むことができる。(態度・志向性)

講義ノートや教科書を確認しながら、自ら課題解決に取り組むことができる。(態度・志向性)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

毎回の講義で行う課題を復習すること。(60分)

◎--- 評価基準および方法 ---◎

コンピュータ内部での数値表現や論理演算などについて理解できているかを評価の基準とする。定期試験の成績を100%として評価する。

◎--- テキスト ---◎

情報リテラシー 改訂版 Windows 10/Office 2016(富士通エフ・オー・エム株式会社 (著)、FOM出版、2,000円(税別)、2018年、ISBN:978-4-86510-344-1)

◎--- 履修上の留意点 ---◎

 1回目の講義で、電気工学科が独自に提供しているネットワークシステムへのユーザー登録を行い、使い方を説明するので必ず出席をすること。 3~9回目の講義では、テキストを見ながら演習を行うため、必ずテキストを持参すること。

◎--- 授業計画 ---◎

[コンピュータの基礎]1. コンピュータの基本操作2. 情報モラルと情報セキュリティ

[Officeソフトの使い方]3. 文書作成(基礎)4. 文書作成(応用)5. 表計算(基礎)6. 表計算(応用1)7. 表計算(応用2)8. プレゼンテーション(基礎)9. プレゼンテーション(応用)

[情報の基礎理論]10. 基数変換11. 数値表現12. シフト演算13. 文字コード14. 論理演算15. まとめ

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2019-7020000036-01コンピュータ基礎Ⅰ「TE-a」

江田 孝治

◎電気:B-1,C-1,C-2

1.コンピュータ内部の数値表現や論理演算について理解し説明できる。 (B-1)

2.積極的・持続的に問題に取り組むことができる。 (C-1)

3.講義ノートや教科書を確認しながら、自ら課題解決に取り組むことができる。 (C-2)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-7020000036-02コンピュータ基礎Ⅰ「TE-b」

期別:前期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:有り  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:前期:金・2時限  試験時間割:後日発表  

江田 孝治

◎--- 概要 ---◎

 「コンピュータ基礎Ⅰ」では、「情報リテラシー」つまり「情報活用能力」を身につけることに主眼を置く。現代の情報化社会においては、コンピュータを自分の思い通りに操作し、活用できるかどうかが非常に重要である。そのため、この講義では「コンピュータの基礎」、「Officeソフトの使い方」、「情報の基礎理論」の3つのテーマを設けて講義を行う。 まず「コンピュータの基礎」では、電気マルチメディア室およびPCの使用方法について説明し、福岡大学が提供しているDHCP情報コンセントなどの使い方を習得する。さらに電気工学科で独自に提供しているネットワークサービスのユーザー登録と使い方の説明も行う。また、日常的に使用しているインターネットがどのような仕組みで動いているかを知り、情報モラルと情報セキュリティについて学ぶ。次に「Officeソフトの使い方」では、実験レポートを作成する際に必要なOfficeソフトの使い方を習得する。最後に、「情報の基礎理論」では、コンピュータの内部で数値や文字をどのように表現し、演算しているかを学ぶ。 企業においてソフトウェア製品の開発に従事してきた実務経験を活かし、情報リテラシーに必要不可欠な知識について講義します。

◎--- 到達目標 ---◎

コンピュータ内部の数値表現や論理演算について理解し説明できる。(技能)

積極的・持続的に問題に取り組むことができる。(態度・志向性)

講義ノートや教科書を確認しながら、自ら課題解決に取り組むことができる。(態度・志向性)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

毎回の講義で行う課題を復習すること。(60分)

◎--- 評価基準および方法 ---◎

コンピュータ内部での数値表現や論理演算などについて理解できているかを評価の基準とする。定期試験の成績を100%として評価する。

◎--- テキスト ---◎

情報リテラシー 改訂版 Windows 10/Office 2016(富士通エフ・オー・エム株式会社 (著)、FOM出版、2,000円(税別)、2018年、ISBN:978-4-86510-344-1)

◎--- 履修上の留意点 ---◎

 1回目の講義で、電気工学科が独自に提供しているネットワークシステムへのユーザー登録を行い、使い方を説明するので必ず出席をすること。 3~9回目の講義では、テキストを見ながら演習を行うため、必ずテキストを持参すること。

◎--- 授業計画 ---◎

[コンピュータの基礎]1. コンピュータの基本操作2. 情報モラルと情報セキュリティ

[Officeソフトの使い方]3. 文書作成(基礎)4. 文書作成(応用)5. 表計算(基礎)6. 表計算(応用1)7. 表計算(応用2)8. プレゼンテーション(基礎)9. プレゼンテーション(応用)

[情報の基礎理論]10. 基数変換11. 数値表現12. シフト演算13. 文字コード14. 論理演算15. まとめ

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2019-7020000036-02コンピュータ基礎Ⅰ「TE-b」

江田 孝治

◎電気:B-1,C-1,C-2

1.コンピュータ内部の数値表現や論理演算について理解し説明できる。 (B-1)

2.積極的・持続的に問題に取り組むことができる。 (C-1)

3.講義ノートや教科書を確認しながら、自ら課題解決に取り組むことができる。 (C-2)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-7020000037-01コンピュータ基礎Ⅱ「TE-a」

期別:後期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:後期:金・2時限  試験時間割:後日発表  

辻 聡史、圓谷 友紀

◎--- 概要 ---◎

 現在使われている電気製品のほとんどがコンピュータで制御されており、企業の製品開発の現場でもプログラミングは必須の技術である。本講義では、基本的なプログラミング言語の一つであるC言語の基礎について学ぶ。 講義では、電気工学科マルチメディア室にあるパソコンを使用した演習を中心に進める。プログラミングの習得のため、とにかく手を動かして取り組んでほしい。

◎--- 到達目標 ---◎

変数を入出力するプログラムを作成できる。(技能)

配列を用いたプログラムを作成できる。(技能)

if文、switch文を使ったプログラムを作成できる。(技能)

for文、while文を使ったプログラムを作成できる。(技能)

数学や電気回路の計算に関するプログラムを作成できる。(技能)

講義中の演習に積極的に取り組むことができる。(態度・志向性)

教科書やノートを確認しながら、自ら課題解決に取り組むことができる。(態度・志向性)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

・授業計画を見て、テキストの該当するページを読んでおくこと(20分)。・前回の講義内容を基に新しいテーマを学習していくので、テキストや配布資料を必ず復習をすること(60分)。

◎--- 評価基準および方法 ---◎

評価基準 与えられた問題に対して適切なC言語のプログラムを作成できるかを評価の基準とする。

評価方法、割合 講義中に行う演習課題・宿題・小テスト(7割)、定期試験(3割)で評価し、60点以上を合格とする。フィードバックとして小テストを実施後、解答の解説を行う。

◎--- テキスト ---◎

林晴比古著、明快入門C スーパービギナー編、ソフトバンククリエイティブ、1600円(税別)、ISBN 978-4-7973-7461-2

◎--- 参考書 ---◎

アンク著、Cの絵本 C言語が好きになる新しい9つの扉、ISBN978-4-7981-5038-3柴田望洋著、新版明解C言語入門編、ISBN 978-4-7973-2792-2粂井康孝著、猫でもわかるC言語プログラミング、ISBN978-4-7973-4565-0

◎--- 履修上の留意点 ---◎

・演習が中心の講義なので、毎回出席するが望ましい。・宿題を課すので、期限までに提出すること。

◎--- 授業計画 ---◎

1. ガイダンス、プログラミングの基礎2. アルゴリズムの表現、printf 文3. 変数と入出力14. 変数と入出力25. 配列6. if文17. if文2、switch文8. 集中演習9. 小テスト110. for文111. for文212. while文13. 応用14. 小テスト215. まとめ

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2019-7020000037-01コンピュータ基礎Ⅱ「TE-a」

辻 聡史、圓谷 友紀

◎電気:B-1,C-1,C-2

1.変数を入出力するプログラムを作成できる。 (B-1)

2.配列を用いたプログラムを作成できる。 (B-1)

3.if文、switch文を使ったプログラムを作成できる。 (B-1)

4.for文、while文を使ったプログラムを作成できる。 (B-1)

5.数学や電気回路の計算に関するプログラムを作成できる。 (B-1)

6.講義中の演習に積極的に取り組むことができる。 (C-1)

7.教科書やノートを確認しながら、自ら課題解決に取り組むことができる。 (C-2)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-7020000037-02コンピュータ基礎Ⅱ「TE-b」

期別:後期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:後期:金・1時限  試験時間割:後日発表  

圓谷 友紀、辻 聡史

◎--- 概要 ---◎

 現在使われている電気製品のほとんどがコンピュータで制御されており、企業の製品開発の現場でもプログラミングは必須の技術である。本講義では、基本的なプログラミング言語の一つであるC言語の基礎について学ぶ。 講義では、電気工学科マルチメディア室にあるパソコンを使用した演習を中心に進める。プログラミングの習得のため、とにかく手を動かして取り組んでほしい。

◎--- 到達目標 ---◎

変数を入出力するプログラムを作成できる。(技能)

配列を用いたプログラムを作成できる。(技能)

if 文、switch 文を使ったプログラムを作成できる。(技能)

for 文、while 文を使ったプログラムを作成できる。(技能)

数学や電気回路の計算に関するプログラムを作成できる。(技能)

講義中の演習に積極的に取り組むことができる。(態度・志向性)

教科書やノートを確認しながら、自ら課題解決に取り組むことができる。(態度・志向性)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

・授業計画を見て、テキストの該当するページを読んでおくこと(20分)。・前回の講義内容を基に新しいテーマを学習していくので、テキストや配布資料を必ず復習すること(60分)。

◎--- 評価基準および方法 ---◎

評価基準 与えられた問題に対して適切なC言語のプログラムを作成できるかを評価の基準とする。

評価方法、割合 講義中に行う演習課題・宿題・小テスト(7割)、定期試験(3割)で評価し、60点以上を合格とする。フィードバックとして小テストを実施後、解答の解説を行う。

◎--- テキスト ---◎

林晴比古著、明快入門C スーパービギナー編、ソフトバンククリエイティブ、1600円(税別)、ISBN 978-4-7973-7461-2

◎--- 参考書 ---◎

アンク著、Cの絵本 C言語が好きになる新しい9つの扉、ISBN978-4-7981-5038-3柴田望洋著、新版明解C言語入門編、ISBN 978-4-7973-2792-2粂井康孝著、猫でもわかるC言語プログラミング、ISBN978-4-7973-4565-0

※上記参考書は、大学の図書館で閲覧可能

◎--- 履修上の留意点 ---◎

・演習が中心の講義なので、毎回出席することが望ましい。・宿題を課すので、期限までに提出すること。

◎--- 授業計画 ---◎

1. ガイダンス、プログラミングの基礎2. アルゴリズムの表現、printf 文3. 変数と入出力14. 変数と入出力25. 配列6. if 文17. if 文2、switch 文8. 集中演習9. 小テスト110. for 文111. for 文212. while 文13. 応用14. 小テスト215. まとめ

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2019-7020000037-02コンピュータ基礎Ⅱ「TE-b」

圓谷 友紀、辻 聡史

◎電気:B-1,C-1,C-2

1.変数を入出力するプログラムを作成できる。 (B-1)

2.配列を用いたプログラムを作成できる。 (B-1)

3.if 文、switch 文を使ったプログラムを作成できる。 (B-1)

4.for 文、while 文を使ったプログラムを作成できる。 (B-1)

5.数学や電気回路の計算に関するプログラムを作成できる。 (B-1)

6.講義中の演習に積極的に取り組むことができる。 (C-1)

7.教科書やノートを確認しながら、自ら課題解決に取り組むことができる。 (C-2)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-7020000003-01電気回路Ⅰ

期別:前期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:前期:月・4時限  試験時間割:後日発表  

根葉 保彦

◎--- 概要 ---◎

 電気回路を解析する上で必要な回路の基礎知識とキルヒホッフの法則およびフェーザ表示法を習得する。授業は下記の計画に従って行う。電気回路Ⅰで学習するフェーザ表示法は定常状態における回路計算に威力を発揮するだけでなく過渡現象解析における定常解導出にも使われ、また、インピーダンスの概念は交流回路計算には必須であるので、演習を繰り返し行う。さらに、交流回路では周波数と回路定数の関係が重要であり、これについてはRL回路、RC回路や直列および並列共振を通して考える。なお、クラス分けを行って到達度向上を図る。また、毎回演習を行う。

◎--- 到達目標 ---◎

キルヒホッフの法則を理解し,説明できる。(知識・理解)

交流のフェーザ表示法を理解し,回路計算ができる。(技能)

インピーダンスや電力を理解し,それらの計算ができる。(技能)

積極的・持続的に問題に取り組むことができる。(態度・志向性)

自ら課題解決に取り組むことができる。(態度・志向性)

◎--- テキスト ---◎

電気回路(中村・沖根・重広著、朝倉書店、3200円、[ISBN 978-4-254-22833-5])

◎--- 参考書 ---◎

榊米一郎、大野克郎、尾崎弘共編「電気回路(1)」(オーム社) 上記参考書は、理論の構築や記述が厳密であるので、多々ある電気回路に関する参考書のなかで特に薦める。

◎--- 成績評価基準および方法 ---◎

定期試験の成績を4割、中間試験の成績を3割、講義時間に行う演習を3割として最終評価を行う。評価基準は「設定した問題の意義・解決法を説明できる」ことである。

◎--- 履修上の留意点 ---◎

毎回行う内容を復習して次の講義を受けるようにする。

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

毎回行う内容について事前・事後学習(予習・復習)を必ず行うようにする(60分)。特に、復習は前回行った演習を十分理解する。

◎--- 授業計画 ---◎

1 回路の基礎2 回路素子と電源3 抵抗の直列と並列4 直流回路5 キルヒホッフの法則6 グラフ理論と回路方程式7 中間試験8 正弦波交流,実効値9 抵抗回路・誘導回路・容量回路10 RLC直列回路11 交流電力12 正弦波の複素表示13 インピーダンスとアドミタンス14 電力の複素表示15 フェーザ図

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2019-7020000003-01電気回路Ⅰ

根葉 保彦

◎電気:A-1,B-1,C-1,C-2

1.キルヒホッフの法則を理解し,説明できる。 (A-1)

2.交流のフェーザ表示法を理解し,回路計算ができる。 (B-1)

3.インピーダンスや電力を理解し,それらの計算ができる。 (B-1)

4.積極的・持続的に問題に取り組むことができる。 (C-1)

5.自ら課題解決に取り組むことができる。 (C-2)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-7020000004-01電気回路Ⅱ

期別:後期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:後期:月・4時限  試験時間割:後日発表  

根葉 保彦

◎--- 概要 ---◎

 電気回路を解析する上で必要な回路の知識を基礎として,種々の回路解析法を習得する。授業は下記の計画に従って行う。最初に、電気回路Ⅱでは、種々の回路構成、相互誘導回路、ブリッジ回路などについて学ぶ。結合回路は電気磁気学で学ぶ電磁誘導の概念に基礎を置くが、恐らく電気磁気学に先行して講義を行うので、できるだけ回路理論的検討にとどめた形で講義を進めたい。つぎに、閉電流解析、節電圧解析、重ね合わせの原理などの一層進んだ回路網解析法について学ぶ。また、毎回演習を行う。

◎--- 到達目標 ---◎

相互誘導回路の磁気的挙動を理解し,電圧と電流の関係を説明できる。(知識・理解)

閉電流や節電圧,重ね合わせの原理による回路解析法を理解し,計算ができる。(技能)

電圧,電流方程式の回路解析法を説明できる。(技能)

積極的・持続的に問題に取り組むことができる。(態度・志向性)

自ら課題解決に取り組むことができる。(態度・志向性)

◎--- テキスト ---◎

電気回路(中村・沖根・重広著、朝倉書店、3200円(税別)、[ISBN 978-4-254-22833-5])

◎--- 参考書 ---◎

榊米一郎、大野克郎、尾崎弘共編「電気回路(1)」(オーム社) 上記参考書は、理論の構築や記述が厳密であるので、多々ある電気回路に関する参考書のなかで特に薦める。

◎--- 成績評価基準および方法 ---◎

定期試験の成績を4割、中間試験の成績を3割、講義時間に行う演習を3割として最終評価を行う。評価基準は「設定した問題の意義・解決法を説明できる」ことである。

◎--- 履修上の留意点 ---◎

毎回行う内容を復習して次の講義を受けるようにする。

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

毎回行う内容について事前・事後学習(予習・復習)を必ず行うようにする(60分)。特に、復習は前回行った演習を十分理解する。

◎--- 授業計画 ---◎

1 直列,並列回路2 RL回路3 RC回路4 RLC直列回路5 RLC並列回路6 相互誘導回路7 相互誘導回路の等価回路8 ブリッジ回路9 中間試験10 閉路方程式11 節点方程式12 重ね合わせの理13 テブナンの定理14 ノートンの定理15 相反定理

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2019-7020000004-01電気回路Ⅱ

根葉 保彦

◎電気:A-1,B-1,C-1,C-2

1.相互誘導回路の磁気的挙動を理解し,電圧と電流の関係を説明できる。 (A-1)

2.閉電流や節電圧,重ね合わせの原理による回路解析法を理解し,計算ができる。 (B-1)

3.電圧,電流方程式の回路解析法を説明できる。 (B-1)

4.積極的・持続的に問題に取り組むことができる。 (C-1)

5.自ら課題解決に取り組むことができる。 (C-2)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-7020000001-01電気磁気学Ⅰ「TE-a」

期別:前期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:前期:金・2時限  試験時間割:後日発表  

孟 志奇

◎--- 概要 ---◎

 電気磁気学は、実用性、有用性の非常に高い科目である。すなわち、現在の電気、電子、通信、情報工学などの電気関係のいろいろな機器や装置システムを考案・開発したり、解析・設計したりする場合に、電気磁気学の知識や理論は我々が頼ることのできる重要なものである。 一年次で学ぶ電気磁気学Ⅰ、Ⅱは電気力に関するクーロンの法則が支配する世界を対象とする。クーロンの法則は一見簡単であるように見える。しかし、この法則を電界およびエネルギーという感覚的に直接感じ取ることのできない抽象性をもつ概念を通して見ると、この法則に秘められた複雑で奥深い構造が明確になる。その本質を把握するためには、その構造が美しいけれども難解な数学を用いて表現されるので、数学に目を奪われないでその意味する内容を掴み取る多大な努力が必要であることを認識して欲しい。 授業では内容を重点的に説明する。ただ講義を聴くだけでその内容を深く理解し応用する力を付けることは無理である。学力向上のためには基本事項を確実に記憶し、自ら思考しながら計算しその過程および結果を説明することが必要である。理解を深めるために宿題を課す。なお、便利のために座席を指定する。

◎--- 到達目標 ---◎

ベクトルの和・積・微分・積分の演算ができる。(知識・理解)

クーロンの法則・ガウスの法則を説明できる。(知識・理解)

電界・電位の概念を説明できる。(知識・理解)

電荷の分布状況から電界・電位を求めることができる。(技能)

静電界の保存性を説明できる。(知識・理解)

積極的・持続的に問題に取り組むことができる。(態度・志向性)

自ら課題解決に取り組むことができる。(態度・志向性)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

 教科書・講義資料を用いて事前に予習(60分)・事後に復習(90分)をし、課された課題を期限内に提出すること。

◎--- 評価基準および方法 ---◎

 「到達目標」の達成度をを課題(20%)・中間試験(20%)・期末試験(60%)で確認して評価する。学習した知識を正しく理解・説明できるか、典型的な電荷分布による電界・電位の解析ができるか、課題への取り組みが積極的であるかを評価基準とする。

◎--- テキスト ---◎

 電気学会編、基礎電磁気学、オーム社、2,730円、ISBN4-88686-229-2。

◎--- 授業計画 ---◎

電荷とクーロンの法則のスカラー形複数の点電荷による電気力クーロンの法則のベクトル形電界ベクトル関数の微分・積分線状分布の電荷による電界面状分布の電荷による電界演習・テスト電気力線とその密度ガウスの法則(積分形)ガウスの法則(微分形)電位静電界の保存性(積分形)静電界の保存性(微分形)ラプラスとポアソンの方程式

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2019-7020000001-01電気磁気学Ⅰ「TE-a」

孟 志奇

◎電気:A-1,B-1,C-1,C-2

1.ベクトルの和・積・微分・積分の演算ができる。 (A-1)

2.クーロンの法則・ガウスの法則を説明できる。 (A-1)

3.電界・電位の概念を説明できる。 (A-1)

4.電荷の分布状況から電界・電位を求めることができる。 (B-1)

5.静電界の保存性を説明できる。 (A-1)

6.積極的・持続的に問題に取り組むことができる。 (C-1)

7.自ら課題解決に取り組むことができる。 (C-2)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-7020000001-02電気磁気学Ⅰ「TE-b」

期別:前期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:前期:金・4時限  試験時間割:後日発表  

孟 志奇

◎--- 概要 ---◎

 電気磁気学は、実用性、有用性の非常に高い科目である。すなわち、現在の電気、電子、通信、情報工学などの電気関係のいろいろな機器や装置システムを考案・開発したり、解析・設計したりする場合に、電気磁気学の知識や理論は我々が頼ることのできる重要なものである。 一年次で学ぶ電気磁気学Ⅰ、Ⅱは電気力に関するクーロンの法則が支配する世界を対象とする。クーロンの法則は一見簡単であるように見える。しかし、この法則を電界およびエネルギーという感覚的に直接感じ取ることのできない抽象性をもつ概念を通して見ると、この法則に秘められた複雑で奥深い構造が明確になる。その本質を把握するためには、その構造が美しいけれども難解な数学を用いて表現されるので、数学に目を奪われないでその意味する内容を掴み取る多大な努力が必要であることを認識して欲しい。 授業では内容を重点的に説明する。ただ講義を聴くだけでその内容を深く理解し応用する力を付けることは無理である。学力向上のためには基本事項を確実に記憶し、自ら思考しながら計算しその過程および結果を説明することが必要である。理解を深めるために宿題を課す。なお、便利のために座席を指定する。

◎--- 到達目標 ---◎

ベクトルの和・積・微分・積分の演算ができる。(知識・理解)

クーロンの法則・ガウスの法則を説明できる。(知識・理解)

電界・電位の概念を説明できる。(知識・理解)

電荷の分布状況から電界・電位を求めることができる。(技能)

静電界の保存性を説明できる。(知識・理解)

積極的・持続的に問題に取り組むことができる。(態度・志向性)

自ら課題解決に取り組むことができる。(態度・志向性)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

 教科書・講義資料を用いて事前に予習(60分)・事後に復習(90分)をし、課された課題を期限内に提出すること。

◎--- 評価基準および方法 ---◎

 「到達目標」の達成度をを課題(20%)・中間試験(20%)・期末試験(60%)で確認して評価する。学習した知識を正しく理解・説明できるか、典型的な電荷分布による電界・電位の解析ができるか、課題への取り組みが積極的であるかを評価基準とする。

◎--- テキスト ---◎

 電気学会編、基礎電磁気学、オーム社、2,730円、ISBN4-88686-229-2。

◎--- 授業計画 ---◎

電荷とクーロンの法則のスカラー形複数の点電荷による電気力クーロンの法則のベクトル形電界ベクトル関数の微分・積分線状分布の電荷による電界面状分布の電荷による電界演習・テスト電気力線とその密度ガウスの法則(積分形)ガウスの法則(微分形)電位静電界の保存性(積分形)静電界の保存性(微分形)ラプラスとポアソンの方程式

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2019-7020000001-02電気磁気学Ⅰ「TE-b」

孟 志奇

◎電気:A-1,B-1,C-1,C-2

1.ベクトルの和・積・微分・積分の演算ができる。 (A-1)

2.クーロンの法則・ガウスの法則を説明できる。 (A-1)

3.電界・電位の概念を説明できる。 (A-1)

4.電荷の分布状況から電界・電位を求めることができる。 (B-1)

5.静電界の保存性を説明できる。 (A-1)

6.積極的・持続的に問題に取り組むことができる。 (C-1)

7.自ら課題解決に取り組むことができる。 (C-2)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

Page 19: 基礎電気工学 2019-7020000204-01 根葉 保彦、住吉谷覚、西嶋喜 … · 2019. 6. 21. · 基礎電気工学 2019-7020000204-01 根葉 保彦、住吉谷覚、西嶋喜代人、西田貴司、花井正広、孟

2019-7020000001-03電気磁気学Ⅰ「(再)」

期別:前期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:前期:木・3時限  試験時間割:後日発表  

孟 志奇

◎--- 概要 ---◎

 電気磁気学は、実用性、有用性の非常に高い科目である。すなわち、現在の電気、電子、通信、情報工学などの電気関係のいろいろな機器や装置システムを考案・開発したり、解析・設計したりする場合に、電気磁気学の知識や理論は我々が頼ることのできる重要なものである。 一年次で学ぶ電気磁気学Ⅰ、Ⅱは電気力に関するクーロンの法則が支配する世界を対象とする。クーロンの法則は一見簡単であるように見える。しかし、この法則を電界およびエネルギーという感覚的に直接感じ取ることのできない抽象性をもつ概念を通して見ると、この法則に秘められた複雑で奥深い構造が明確になる。その本質を把握するためには、その構造が美しいけれども難解な数学を用いて表現されるので、数学に目を奪われないでその意味する内容を掴み取る多大な努力が必要であることを認識して欲しい。 授業では内容を重点的に説明する。ただ講義を聴くだけでその内容を深く理解し応用する力を付けることは無理である。学力向上のためには基本事項を確実に記憶し、自ら思考しながら計算しその過程および結果を説明することが必要である。理解を深めるために宿題を課す。なお、便利のために座席を指定する。

◎--- 到達目標 ---◎

ベクトルの和・積・微分・積分の演算ができる。(知識・理解)

クーロンの法則・ガウスの法則を説明できる。(知識・理解)

電界・電位の概念を説明できる。(知識・理解)

電荷の分布状況から電界・電位を求めることができる。(技能)

静電界の保存性を説明できる。(知識・理解)

積極的・持続的に問題に取り組むことができる。(態度・志向性)

自ら課題解決に取り組むことができる。(態度・志向性)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

 教科書・講義資料を用いて事前に予習(60分)・事後に復習(90分)をし、課された課題を期限内に提出すること。

◎--- 評価基準および方法 ---◎

 「到達目標」の達成度をを課題(20%)・中間試験(20%)・期末試験(60%)で確認して評価する。学習した知識を正しく理解・説明できるか、典型的な電荷分布による電界・電位の解析ができるか、課題への取り組みが積極的であるかを評価基準とする。

◎--- テキスト ---◎

 電気学会編、基礎電磁気学、オーム社、2,730円、ISBN4-88686-229-2。

◎--- 授業計画 ---◎

電荷とクーロンの法則のスカラー形複数の点電荷による電気力クーロンの法則のベクトル形電界ベクトル関数の微分・積分線状分布の電荷による電界面状分布の電荷による電界演習・テスト電気力線とその密度ガウスの法則(積分形)ガウスの法則(微分形)電位静電界の保存性(積分形)静電界の保存性(微分形)ラプラスとポアソンの方程式

Page 20: 基礎電気工学 2019-7020000204-01 根葉 保彦、住吉谷覚、西嶋喜 … · 2019. 6. 21. · 基礎電気工学 2019-7020000204-01 根葉 保彦、住吉谷覚、西嶋喜代人、西田貴司、花井正広、孟

2019-7020000001-03電気磁気学Ⅰ「(再)」

孟 志奇

◎電気:A-1,B-1,C-1,C-2

1.ベクトルの和・積・微分・積分の演算ができる。 (A-1)

2.クーロンの法則・ガウスの法則を説明できる。 (A-1)

3.電界・電位の概念を説明できる。 (A-1)

4.電荷の分布状況から電界・電位を求めることができる。 (B-1)

5.静電界の保存性を説明できる。 (A-1)

6.積極的・持続的に問題に取り組むことができる。 (C-1)

7.自ら課題解決に取り組むことができる。 (C-2)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-7020000002-01電気磁気学Ⅱ「TE-a」

期別:後期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:後期:金・4時限  試験時間割:後日発表  

孟 志奇

◎--- 概要 ---◎

 電気磁気学Ⅱは電気磁気学Ⅰの続きであり、電気工学では不可欠な材料である導体と誘電体の電気的性質および電界・電位への影響、コンデンサの役割とその静電容量、導体系の静電エネルギー、帯電導体に働く力などについて解説する。 そして、様々なコンデンサの解析法、コンデンサに蓄えられたエネルギーの計算法を確実に習得する。 授業では内容を重点的に絞って説明する。ただ講義を聴くだけではその内容を深く理解し応用する力を身に付けることは難しい。学力を向上させるためには基本事項を確実に記憶し、自ら思考しながら導出・計算し、その過程および結果を説明することが必要である。理解を深めるために課題を課す。便利のために座席を指定する。

◎--- 到達目標 ---◎

ガウスの法則を用いて典型的な電荷分布による電界を求めることができる。(技能)

導体の電気的性質を説明できる。(知識・理解)

静電容量の概念を理解し、コンデンサの電気的挙動を説明できる。(知識・理解)

誘電体の電気的性質を理解し、誘電体コンデンサの解析ができる。(技能)

電極に働く電気力およびコンデンサに蓄えられた電気的エネルギーを説明できる。(知識・理解)

積極的に・持続的に問題に取り組むことができる。(態度・志向性)

自ら課題解決に取り組むことができる。(態度・志向性)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

 教科書・講義資料を用いて事前に予習(60分)・事後に復習(90分)をし、課された課題を期限内に提出すること。

◎--- 評価の基準および方法 ---◎

 「到達目標」の達成度をを課題(20%)・中間試験(20%)・期末試験(60%)で確認して評価する。学習した知識を正しく理解・説明できるか、コンデンサの解析ができるか、課題への取り組みが積極的であるかを評価基準とする。

◎--- テキスト ---◎

 電気学会編、基礎電磁気学、オーム社、2,730円、ISBN4-88686-229-2。

◎--- 授業計画 ---◎

ガウスの法則の利用帯電した球の電界と電位帯電した無限長円筒の電界と電位帯電した無限大平面の電界と電位テスト1演習解説帯電した導体の性質静電容量の計算コンデンサの接続電界のエネルギー密度と電極間に働く力テスト2誘電体と分極誘電体の境界面における電界と電束密度誘電体コンデンサに蓄えられるエネルギー誘電体コンデンサの電極に働く電気力

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2019-7020000002-01電気磁気学Ⅱ「TE-a」

孟 志奇

◎電気:A-1,B-1,C-1,C-2

1.ガウスの法則を用いて典型的な電荷分布による電界を求めることができる。 (B-1)

2.導体の電気的性質を説明できる。 (A-1)

3.静電容量の概念を理解し、コンデンサの電気的挙動を説明できる。 (A-1)

4.誘電体の電気的性質を理解し、誘電体コンデンサの解析ができる。 (B-1)

5.電極に働く電気力およびコンデンサに蓄えられた電気的エネルギーを説明できる。 (A-1)

6.積極的に・持続的に問題に取り組むことができる。 (C-1)

7.自ら課題解決に取り組むことができる。 (C-2)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-7020000002-02電気磁気学Ⅱ「TE-b」

期別:後期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:後期:金・2時限  試験時間割:後日発表  

孟 志奇

◎--- 概要 ---◎

 電気磁気学Ⅱは電気磁気学Ⅰの続きであり、電気工学では不可欠な材料である導体と誘電体の電気的性質および電界・電位への影響、コンデンサの役割とその静電容量、導体系の静電エネルギー、帯電導体に働く力などについて解説する。 そして、様々なコンデンサの解析法、コンデンサに蓄えられたエネルギーの計算法を確実に習得する。 授業では内容を重点的に絞って説明する。ただ講義を聴くだけではその内容を深く理解し応用する力を身に付けることは難しい。学力を向上させるためには基本事項を確実に記憶し、自ら思考しながら導出・計算し、その過程および結果を説明することが必要である。理解を深めるために課題を課す。便利のために座席を指定する。

◎--- 到達目標 ---◎

ガウスの法則を用いて典型的な電荷分布による電界を求めることができる。(技能)

導体の電気的性質を説明できる。(知識・理解)

静電容量の概念を理解し、コンデンサの電気的挙動を説明できる。(知識・理解)

誘電体の電気的性質を理解し、誘電体コンデンサの解析ができる。(技能)

電極に働く電気力およびコンデンサに蓄えられた電気的エネルギーを説明できる。(知識・理解)

積極的に・持続的に問題に取り組むことができる。(態度・志向性)

自ら課題解決に取り組むことができる。(態度・志向性)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

 教科書・講義資料を用いて事前に予習(60分)・事後に復習(90分)をし、課された課題を期限内に提出すること。

◎--- 評価の基準および方法 ---◎

 「到達目標」の達成度をを課題(20%)・中間試験(20%)・期末試験(60%)で確認して評価する。学習した知識を正しく理解・説明できるか、コンデンサの解析ができるか、課題への取り組みが積極的であるかを評価基準とする。

◎--- テキスト ---◎

 電気学会編、基礎電磁気学、オーム社、2,730円、ISBN4-88686-229-2。

◎--- 授業計画 ---◎

ガウスの法則の利用帯電した球の電界と電位帯電した無限長円筒の電界と電位帯電した無限大平面の電界と電位テスト1演習解説帯電した導体の性質静電容量の計算コンデンサの接続電界のエネルギー密度と電極間に働く力テスト2誘電体と分極誘電体の境界面における電界と電束密度誘電体コンデンサに蓄えられるエネルギー誘電体コンデンサの電極に働く電気力

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2019-7020000002-02電気磁気学Ⅱ「TE-b」

孟 志奇

◎電気:A-1,B-1,C-1,C-2

1.ガウスの法則を用いて典型的な電荷分布による電界を求めることができる。 (B-1)

2.導体の電気的性質を説明できる。 (A-1)

3.静電容量の概念を理解し、コンデンサの電気的挙動を説明できる。 (A-1)

4.誘電体の電気的性質を理解し、誘電体コンデンサの解析ができる。 (B-1)

5.電極に働く電気力およびコンデンサに蓄えられた電気的エネルギーを説明できる。 (A-1)

6.積極的に・持続的に問題に取り組むことができる。 (C-1)

7.自ら課題解決に取り組むことができる。 (C-2)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-7020000002-03電気磁気学Ⅱ「(再)」

期別:後期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:後期:木・1時限  試験時間割:後日発表  

孟 志奇

◎--- 概要 ---◎

 電気磁気学Ⅱは電気磁気学Ⅰの続きであり、電気工学では不可欠な材料である導体と誘電体の電気的性質および電界・電位への影響、コンデンサの役割とその静電容量、導体系の静電エネルギー、帯電導体に働く力などについて解説する。 そして、様々なコンデンサの解析法、コンデンサに蓄えられたエネルギーの計算法を確実に習得する。 授業では内容を重点的に絞って説明する。ただ講義を聴くだけではその内容を深く理解し応用する力を身に付けることは難しい。学力を向上させるためには基本事項を確実に記憶し、自ら思考しながら導出・計算し、その過程および結果を説明することが必要である。理解を深めるために課題を課す。便利のために座席を指定する。

◎--- 到達目標 ---◎

ガウスの法則を用いて典型的な電荷分布による電界を求めることができる。(技能)

導体の電気的性質を説明できる。(知識・理解)

静電容量の概念を理解し、コンデンサの電気的挙動を説明できる。(知識・理解)

誘電体の電気的性質を理解し、誘電体コンデンサの解析ができる。(技能)

電極に働く電気力およびコンデンサに蓄えられた電気的エネルギーを説明できる。(知識・理解)

積極的に・持続的に問題に取り組むことができる。(態度・志向性)

自ら課題解決に取り組むことができる。(態度・志向性)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

 教科書・講義資料を用いて事前に予習(60分)・事後に復習(90分)をし、課された課題を期限内に提出すること。

◎--- 評価の基準および方法 ---◎

 「到達目標」の達成度をを課題(20%)・中間試験(20%)・期末試験(60%)で確認して評価する。学習した知識を正しく理解・説明できるか、コンデンサの解析ができるか、課題への取り組みが積極的であるかを評価基準とする。

◎--- テキスト ---◎

 電気学会編、基礎電磁気学、オーム社、2,730円、ISBN4-88686-229-2。

◎--- 授業計画 ---◎

ガウスの法則の利用帯電した球の電界と電位帯電した無限長円筒の電界と電位帯電した無限大平面の電界と電位テスト1演習解説帯電した導体の性質静電容量の計算コンデンサの接続電界のエネルギー密度と電極間に働く力テスト2誘電体と分極誘電体の境界面における電界と電束密度誘電体コンデンサに蓄えられるエネルギー誘電体コンデンサの電極に働く電気力

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2019-7020000002-03電気磁気学Ⅱ「(再)」

孟 志奇

◎電気:A-1,B-1,C-1,C-2

1.ガウスの法則を用いて典型的な電荷分布による電界を求めることができる。 (B-1)

2.導体の電気的性質を説明できる。 (A-1)

3.静電容量の概念を理解し、コンデンサの電気的挙動を説明できる。 (A-1)

4.誘電体の電気的性質を理解し、誘電体コンデンサの解析ができる。 (B-1)

5.電極に働く電気力およびコンデンサに蓄えられた電気的エネルギーを説明できる。 (A-1)

6.積極的に・持続的に問題に取り組むことができる。 (C-1)

7.自ら課題解決に取り組むことができる。 (C-2)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-7020000200-01電気入門Ⅰ「TE-a」

期別:前期  単位数:1  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:前期:水・2時限  試験時間割:後日発表  

辻 聡史

◎--- 概要 ---◎

 電気工学を学習していく過程で、数学の知識は重要となる。本講義では、電気数学の中の「行列」と「ベクトル解析」を中心に学ぶ。各テーマにおいて、電気回路や電気磁気学と関連した演習問題を解く。 講義では、前半の約60分で各テーマの内容説明を行い、後半の約30分を演習にあてる。

◎--- 到達目標 ---◎

行列を用いて、電気回路の問題を解くことができる。(知識・理解)

ベクトルを用いて、電気磁気学の問題を解くことができる。(知識・理解)

行列式・余因子・逆行列の計算ができる。(技能)

クラメルの公式を用いて、連立方程式を解くことができる。(技能)

ベクトル場の線積分・面積分を計算できる。(技能)

勾配(grad)・発散(div)・回転(rot)を計算できる。(技能)

予習・復習を持続的に行うことができる。(態度・志向性)

自ら進んで、課題(宿題)に取り組むことができる。(態度・志向性)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

・授業計画を見て、テキストの該当するページを読んでおくこと(20分)・前回の講義内容を基に新しいテーマを学習していくので、必ず復習をすること(60分)

◎--- 評価基準および方法 ---◎

評価基準 行列とベクトル解析の基礎を理解しているかを評価の基準とする。

評価方法、割合 定期試験(7割)、講義中に行う演習課題・宿題・小テスト(3割)で評価し、60点以上を合格とする。フィードバックとして小テストを回収後、解答の解説を行う。

◎--- テキスト ---◎

高木浩一・猪原哲・佐藤秀則・高橋徹・向川政治(共著)、大学1年生のための電気数学[第2版]、森北出版、2400円(税別)、ISBN 978-4-627-73462-3

◎--- 履修上の留意点 ---◎

・前回の内容を復習して、次の講義を受けるようにすること。・演習問題とその解答をノートに記録しておくこと。・宿題を課すので、期限までに提出すること。

◎--- 授業計画 ---◎

1. 電気入門について2. 行列の基礎13. 行列の基礎24. 行列式、余因子、逆行列5. 行列式を用いた連立方程式の解法6. 行列式を利用した回路網解析7. 小テスト1 (行列)8. ベクトルの基礎と場9. ベクトル場の線積分10. ベクトル場の面積分11. 偏微分と勾配12. ベクトル場の発散13. ベクトル場の回転14. 小テスト2 (ベクトル解析)15. 総合演習

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2019-7020000200-01電気入門Ⅰ「TE-a」

辻 聡史

◎電気:A-1,B-1,C-1,C-2

1.行列を用いて、電気回路の問題を解くことができる。 (A-1)

2.ベクトルを用いて、電気磁気学の問題を解くことができる。 (A-1)

3.行列式・余因子・逆行列の計算ができる。 (B-1)

4.クラメルの公式を用いて、連立方程式を解くことができる。 (B-1)

5.ベクトル場の線積分・面積分を計算できる。 (B-1)

6.勾配(grad)・発散(div)・回転(rot)を計算できる。 (B-1)

7.予習・復習を持続的に行うことができる。 (C-1)

8.自ら進んで、課題(宿題)に取り組むことができる。 (C-2)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-7020000200-02電気入門Ⅰ「TE-b」

期別:前期  単位数:1  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:前期:水・2時限  試験時間割:後日発表  

圓谷 友紀

◎--- 概要 ---◎

 電気工学を学習していく過程で、数学の知識は重要となる。本講義では、電気数学の中の「行列」と「ベクトル解析」を中心に学ぶ。各テーマにおいて、電気回路や電気磁気学と関連した演習問題を解く。 講義では、前半の約60分で各テーマの内容説明を行い、後半の約30分を演習にあてる。

◎--- 到達目標 ---◎

行列を用いて、電気回路の問題を解くことができる。(知識・理解)

ベクトルを用いて、電気磁気学の問題を解くことができる。(知識・理解)

行列式・余因子・逆行列の計算ができる。(技能)

クラメルの公式を用いて、連立方程式を解くことができる。(技能)

ベクトル場の線積分・面積分を計算できる。(技能)

勾配(grad)・発散(div)・回転(rot)を計算できる。(技能)

予習・復習を持続的に行うことができる。(態度・志向性)

自ら進んで、課題(宿題)に取り組むことができる。(態度・志向性)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

・授業計画を見て、テキストの該当するページを読んでおくこと(20分)・前回の講義内容を基に新しいテーマを学習していくので、必ず復習をすること(60分)

◎--- 評価基準および方法 ---◎

評価基準 行列とベクトル解析の基礎を理解しているかを評価の基準とする。

評価方法、割合 定期試験(7割)、講義中に行う演習課題・宿題・小テスト(3割)で評価し、60点以上を合格とする。フィードバックとして小テストを回収後、解答の解説を行う。

◎--- テキスト ---◎

高木浩一・猪原哲・佐藤秀則・高橋徹・向川政治(共著)、大学1年生のための電気数学[第2版]、森北出版、2400円(税別)、ISBN 978-4-627-73462-3

◎--- 履修上の留意点 ---◎

・前回の内容を復習して、次の講義を受けるようにすること。・演習問題とその解答をノートに記録しておくこと。・宿題を課すので、期限までに提出すること。

◎--- 授業計画 ---◎

1. 電気入門について2. 行列の基礎13. 行列の基礎24. 行列式、余因子、逆行列5. 行列式を用いた連立方程式の解法6. 行列式を利用した回路網解析7. 小テスト1 (行列)8. ベクトルの基礎と場9. ベクトル場の線積分10. ベクトル場の面積分11. 偏微分と勾配12. ベクトル場の発散13. ベクトル場の回転14. 小テスト2 (ベクトル解析)15. 総合演習

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2019-7020000200-02電気入門Ⅰ「TE-b」

圓谷 友紀

◎電気:A-1,B-1,C-1,C-2

1.行列を用いて、電気回路の問題を解くことができる。 (A-1)

2.ベクトルを用いて、電気磁気学の問題を解くことができる。 (A-1)

3.行列式・余因子・逆行列の計算ができる。 (B-1)

4.クラメルの公式を用いて、連立方程式を解くことができる。 (B-1)

5.ベクトル場の線積分・面積分を計算できる。 (B-1)

6.勾配(grad)・発散(div)・回転(rot)を計算できる。 (B-1)

7.予習・復習を持続的に行うことができる。 (C-1)

8.自ら進んで、課題(宿題)に取り組むことができる。 (C-2)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-7020000202-01電気入門Ⅱ「TE-a」

期別:前期  単位数:1  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:前期:月・1時限  試験時間割:後日発表  

畑田 和良

◎--- 概要 ---◎

 高等学校で学んだ内容も含めて、電気工学を学習する上で必要な数学の基礎を修得することを目的とする。本科目では、三角関数、初等関数の微分・積分、複素数およびそれらの応用について学ぶ。毎回の講義で電気工学(特に、電気回路)と関連した演習をおこなう。

◎--- 到達目標 ---◎

三角関数と微分・積分の知識を持ち、交流回路の電気的挙動を説明できる。(知識・理解)

複素インピーダンスの知識を持ち、交流回路の電気的挙動を説明できる。(知識・理解)

三角関数と微分・積分および複素数を用いて、交流回路の電流ならびに電圧を解析できる。(技能)

問題に取り組む積極性や持続力を持っている。(態度・志向性)

自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。(態度・志向性)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

 次回の授業範囲の予習(45分)と復習(45分)をすること。特に、復習では前回おこなった演習を十分に理解すること。

◎--- 評価基準および方法 ---◎

 評価基準は、三角関数や微分・積分および複素数といった数学の知識を用いて電気工学に関する問題を解くことができるかである。定期試験の成績を7割、講義時間におこなう演習・小テスト・その他の課題を3割として評価する。 なお、演習・小テストを実施した場合には次の授業でフィードバックとして解答を解説する。

◎--- テキスト ---◎

高木浩一・猪原哲・佐藤秀則・高橋徹・向川政治(共著)、大学1年生のための電気数学[第2版]、森北出版、2400円(税別)、ISBN 978-4-627-73462-3

◎--- 参考書 ---◎

現代基礎電気数学 ISBN 978-4-274-12870-7電気・電子基礎数学 ISBN 978-4-88686-104-0 回路理論に関する内容が主となることから、上記以外にも数学の参考書の他に電気回路関係の本が参考になる。

◎--- 履修上の留意点 ---◎

 前回の復習をして次の講義を受けるようにすること。 また、演習問題は返却しないので、問題や解答はノートに記録しておくこと。  

◎--- 授業計画 ---◎

1  ガイダンス、関数とグラフ2  三角関数と正弦波交流3  関数の微分と交流回路解析4  関数の積分と交流回路解析5  微分・積分の復習6  複素数の四則演算とオイラーの公式7  複素インピーダンス8  微分方程式(1)9  微分方程式(2)10 中間演習11 関数の展開と近似 12 フーリエ級数(1)13 フーリエ級数(2)14 期末演習15 総合演習

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2019-7020000202-01電気入門Ⅱ「TE-a」

畑田 和良

◎電気:A-1,B-1,C-1,C-2

1.三角関数と微分・積分の知識を持ち、交流回路の電気的挙動を説明できる。 (A-1)

2.複素インピーダンスの知識を持ち、交流回路の電気的挙動を説明できる。 (A-1)

3.三角関数と微分・積分および複素数を用いて、交流回路の電流ならびに電圧を解析できる。 (B-1)

4.問題に取り組む積極性や持続力を持っている。 (C-1)

5.自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。 (C-2)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-7020000202-02電気入門Ⅱ「TE-b」

期別:前期  単位数:1  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:前期:月・1時限  試験時間割:後日発表  

折居 英章

◎--- 概要 ---◎

 高等学校で学んだ内容も含めて、電気工学を学習する上で必要な数学の基礎を修得することを目的とする。本科目では、三角関数、初等関数の微分・積分、複素数およびそれらの応用について学ぶ。毎回の講義で電気工学(特に、電気回路)と関連した演習をおこなう。

◎--- 到達目標 ---◎

三角関数と微分・積分の知識を持ち、交流回路の電気的挙動を説明できる。(知識・理解)

複素インピーダンスの知識を持ち、交流回路の電気的挙動を説明できる。(知識・理解)

三角関数と微分・積分および複素数を用いて、交流回路の電流ならびに電圧を解析できる。(技能)

問題に取り組む積極性や持続力を持っている。(態度・志向性)

自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。(態度・志向性)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

 次回の授業範囲の予習(45分)と復習(45分)をすること。特に、復習では前回おこなった演習を十分に理解すること。

◎--- 評価基準および方法 ---◎

 評価基準は、三角関数や微分・積分および複素数といった数学の知識を用いて電気工学に関する問題を解くことができるかである。定期試験の成績を7割、講義時間におこなう演習・小テスト・その他の課題を3割として評価する。なお、演習・小テストを実施した場合には次の授業でフィードバックとして解答を解説する。

◎--- テキスト ---◎

高木浩一・猪原哲・佐藤秀則・高橋徹・向川政治(共著)、大学1年生のための電気数学[第2版]、森北出版、2400円(税別)、ISBN 978-4-627-73462-3

◎--- 参考書 ---◎

現代基礎電気数学 ISBN 978-4-274-12870-7電気・電子基礎数学 ISBN 978-4-88686-104-0 回路理論に関する内容が主となることから、上記以外にも数学の参考書の他に電気回路関係の本が参考になる。

◎--- 履修上の留意点 ---◎

 前回の復習をして次の講義を受けるようにすること。 また、演習問題は返却しないので、問題や解答はノートに記録しておくこと。  

◎--- 授業計画 ---◎

1  ガイダンス、関数とグラフ2  三角関数と正弦波交流3  関数の微分と交流回路解析4  関数の積分と交流回路解析5  微分・積分の復習6  複素数の四則演算とオイラーの公式7  複素インピーダンス8  微分方程式(1)9  微分方程式(2)10 中間演習11 関数の展開と近似 12 フーリエ級数(1)13 フーリエ級数(2)14 期末演習15 総合演習

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2019-7020000202-02電気入門Ⅱ「TE-b」

折居 英章

◎電気:A-1,B-1,C-1,C-2

1.三角関数と微分・積分の知識を持ち、交流回路の電気的挙動を説明できる。 (A-1)

2.複素インピーダンスの知識を持ち、交流回路の電気的挙動を説明できる。 (A-1)

3.三角関数と微分・積分および複素数を用いて、交流回路の電流ならびに電圧を解析できる。 (B-1)

4.問題に取り組む積極性や持続力を持っている。 (C-1)

5.自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。 (C-2)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

Page 35: 基礎電気工学 2019-7020000204-01 根葉 保彦、住吉谷覚、西嶋喜 … · 2019. 6. 21. · 基礎電気工学 2019-7020000204-01 根葉 保彦、住吉谷覚、西嶋喜代人、西田貴司、花井正広、孟

2019-701000T115-02化学A「TE」(原子・分子の構造)

期別:前期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:前期:火・2時限  試験時間割:後日発表  

弟子丸 正伸

◎--- 概要 ---◎

 化学は、物質の構造や性質、それらに基づいて起こる身の回りの現象を明らかにし、私たちの生活や社会に役立つものをつくり出すための学問です。よく知られているように、化学は取り扱う対象や手法により有機化学、無機化学、物理化学、分析化学、生物化学、環境化学など、さまざまな分野に細分化されますが、目に見えるもの(マクロの世界)の性質や現象を、目に見えない原子や分子(ミクロの世界)のふるまいとして理解することが、すべての化学に共通する基本理念です。そのために、特に原子や分子を構成する電子の状態と挙動についての理解が欠かせません。この講義でも、その点に力点が置かれます。単に暗記だけに頼らず、化学の基本原理にそって系統的に理解することを目指してください。 化学的な素養や着眼点を身に着けること自体魅力的ではありますが、化学に関する知識は現在社会が抱えるさまざまな問題を正しく認識し対処するためにも必要です。原子力発電、環境汚染、地球温暖化など、身の回りのさまざまな問題の克服には多くの科学技術の組み合わせが求められますが、中でも物質の本質を解き明かす化学の知識や手法は必須です。この講義は、後期に開講される「化学B」と合わせ、高度な化学的専門知識を積み上げていくための最初のステップになります。「化学A」では、化学における基礎的事項である、原子の構造と電子配置、さまざまな化学結合により成り立つ分子とその集合体について、比較的平易な説明により学習します。講義においては、日常に結びついた事例を取り上げ、化学的な視点から解説することにより、理解を深めます。

◎--- 到達目標 ---◎

基礎的な化学の知識を身につけ、電気工学との関連について説明できる。(知識・理解)

電気工学における化学の利用について、自らの興味と関連づけて考察できる。(知識・理解)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

・講義前には、学習する範囲のテキストおよび図表に目を通して概要を把握し、疑問点を明確にしておくこと(30分)。・講義後には、再度テキストを読んでノートの不足部分を補うとともに、章末問題を解き自己採点しておくこと(15分)。

◎--- 成績評価基準および方法 ---◎

・定期試験の成績 85点・日常的な取り組みの評価 15点

◎--- テキスト ---◎

ライフサイエンスの化学安藤祥司・熊本栄一・坂本寛・弟子丸正伸 共著(2017年・化学同人)定価2,500円+税ISBN978-4-7598-1827-7

◎--- 参考書 ---◎

必要に応じて講義時間内に示す。また、プリント等の参考資料を配布する。

◎--- 授業計画 ---◎

1. 原子の構造(1) 原子の構成と原子量2. 原子の構造(2) 原子軌道と電子配置3. 原子の構造(3) 周期律と元素の性質4. 化学結合(1) イオン結合と共有結合5. 化学結合(2) sp3混成軌道6. 化学結合(3) sp2およびsp混成軌道7. 化学結合(4) 分子間に働く弱い引力8. 水の異常な性質9. 有機化合物(1) 分類と命名の規則10. 有機化合物(2) 表記法の基礎11. 有機化合物(3) アルカン12. 有機化合物(4) アルケンとアルキン13. 有機化合物(5) 芳香族炭化水素14. 有機化合物(6) 酸素を含む有機化合物15. 有機化合物(7) 窒素を含む有機化合物

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2019-701000T115-02化学A「TE」(原子・分子の構造)

弟子丸 正伸

◎電気:A-1

1.基礎的な化学の知識を身につけ、電気工学との関連について説明できる。 (A-1)

2.電気工学における化学の利用について、自らの興味と関連づけて考察できる。 (A-1)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

Page 37: 基礎電気工学 2019-7020000204-01 根葉 保彦、住吉谷覚、西嶋喜 … · 2019. 6. 21. · 基礎電気工学 2019-7020000204-01 根葉 保彦、住吉谷覚、西嶋喜代人、西田貴司、花井正広、孟

2019-701000T117-02化学B「TE」(有機化合物の構造と性質)

期別:後期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:後期:火・2時限  試験時間割:後日発表  

弟子丸 正伸

◎--- 概要 ---◎

 化学は、身の回りの物質の本質を理解し、その性質や現象を原子や分子のふるまいとして理解することにより、私たちの生活や社会に役立つものをつくり出す方法を学ぶ学問です(化学の基礎理念については「化学A」の概要を参照)。 「化学B」では、「化学A」で学んだ化学結合や電子状態に関する知識に基づいて、世界を構成する物質の大部分を占める有機化合物について、基礎的な講義を行います。有機化合物は、さまざまな化学結合の複雑な組み合わせにより、無限に近い多様な化合物が存在します。それらに関する知識は、さらに有用な性質をもつ新しい化合物を創出する基盤となり、最も化学らしい知識と言えるでしょう。電子の挙動との関連から有機化合物の構造や性質について理解できれば、化学を学ぶ醍醐味を味わうことができます。 本講義では、有機化合物の構造と化学結合との関係、一般的性質、系統的分類、さまざまな官能基が示す反応性、さらにタンパク質など生体を構成し生命維持にはたらく分子の構造と機能についても学習します。 本科目を受講するための必須条件ではありませんが、前もって「化学A」を受講しておくことにより、より効率的で深い理解が期待できます。

◎--- 到達目標 ---◎

基礎的な化学の知識を身につけ、電気工学との関連について説明できる。(知識・理解)

電気工学における化学の利用について、自らの興味と関連づけて考察できる。(知識・理解)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

・講義前には、学習する範囲のテキストおよび図表に目を通して概要を把握し、疑問点を明確にしておくこと(30分)。・講義後には、再度テキストを読んでノートの不足部分を補うとともに、章末問題を解き自己採点しておくこと(15分)。

◎--- 成績評価基準および方法 ---◎

・定期試験の成績 85点・日常的な取り組みの評価 15点

◎--- テキスト ---◎

ライフサイエンスの化学安藤祥司・熊本栄一・坂本寛・弟子丸正伸 共著(2017年・化学同人)定価2,500円+税ISBN978-4-7598-1827-7

◎--- 参考書 ---◎

必要に応じて講義時間内に示す。また、プリント等の参考資料を配布する。

◎--- 授業計画 ---◎

1. 立体異性体(1) 不斉炭素と光学異性体2. 立体異性体(2) 幾何異性体と配座異性体3, 有機化合物の性質(1) 電荷の偏り・酸と塩基4. 有機化合物の性質(2) 共有結合の開裂と形成5. 基本的な有機反応6. 糖質(1) 単糖の種類と性質・立体異性体7. 糖質(2) 単糖の環状構造・誘導体8. 糖質(3) 二糖と多糖9. 脂質(1) 脂質の分類・脂肪酸10. 脂質(2) 中性脂肪・リン脂質11. 脂質(3) ステロイド12. アミノ酸(1) アミノ酸の基本構造13. アミノ酸(2) アミノ酸の性質14. タンパク質(1) タンパク質の分類と一次構造15. タンパク質(2) タンパク質の高次構造と変性

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2019-701000T117-02化学B「TE」(有機化合物の構造と性質)

弟子丸 正伸

◎電気:A-1,A-3

1.基礎的な化学の知識を身につけ、電気工学との関連について説明できる。 (A-1)

2.電気工学における化学の利用について、自らの興味と関連づけて考察できる。 (A-1)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-701000T105-03行列と行列式Ⅰ「TE-a」

期別:前期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:前期:木・2時限  試験時間割:後日発表  

渋谷 憲政

◎--- 概要 ---◎

高等学校では、2次及び3次のベクトルを扱い、それらが平面・空間図形と密接に関係していることを学んだ。 この授業では、より一般のベクトル・行列について体系的に学ぶことを目標としている。2次・3次の行列を中心に、演算(和・差・積)の性質、行列を用いた一般の連立1次方程式の解法、行列式の定義と計算方法を学ぶ。学習の要点を述べる。行列を用いて連立1次方程式を表現することにより、行列の基本変形を用いた連立1次方程式の解法について学ぶ。連立1次方程式の解が1組だけの場合、無数にある場合、存在しない場合を統一的に調べる。さらに、行列の階数を用いて解の形が明確に記述できることを理解する。最後に行列式の基本性質を学び、行列式が逆行列の存在や連立1次方程式の解法と密接に関係していることを理解する。

◎--- 到達目標 ---◎

行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。(知識・理解)

行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。(技能)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

前回の授業内容で学んだ定義と定理および応用例を確認し、教科書の次回の授業範囲を読んでおくこと(60分)

◎--- 評価基準および方法 ---◎

行列の計算ができること、連立1次方程式が解けること,行列式の計算ができることを評価の基準とする。定期試験100%として評価する。

◎--- テキスト ---◎

秋山献之・他著「初めて学ぶ人のための 行列と行列式」(培風館)ISBN 978-4-563-00490-3 C3041, 2000円+税,2014年発行

◎--- 参考書 ---◎

特にここではあげないが、必要と思うものは担当者にたずねてみること。また、必要に応じて各担当者が独自のプリントなどを用意してテキストの補足を行うこともある。

◎--- 授業計画 ---◎

 1 イントロダクション 2 行列の定義と計算 3 正則行列と逆行列 4 行列の分割 5 点の移動と2次の行列の性質 6 n元連立1次方程式と行列 7 掃き出し法 8 逆行列 9 階数と連立1次方程式10 斉次方程式と基本解11 2次と3次の行列式の性質12 3次の行列式の計算13 行列の正則判定と逆行列 14 クラメルの公式 15 まとめ

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2019-701000T105-03行列と行列式Ⅰ「TE-a」

渋谷 憲政

◎電気:A-1,B-1

1.行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。 (A-1)

2.行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。 (B-1)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP)

A 【知識・理解】

A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。

B 【技能】

B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。

C 【態度・志向性】

C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-701000T105-04

  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:前期:木・2時限  試験時間割:後日発表  

行列と行列式Ⅰ「TE-b」

保坂 亮介 期別:前期  単位数:2

◎--- 概要 ---◎

高等学校では、2次及び3次のベクトルを扱い、それらが平面・空間図形と密接に関係していることを学んだ。 この授業では、より一般のベクトル・行列について体系的に学ぶことを目標としている。2次・3次の行列を中心に、演算(和・差・積)の性質、行列を用いた一般の連立1次方程式の解法、行列式の定義と計算方法を学ぶ。学習の要点を述べる。行列を用いて連立1次方程式を表現することにより、行列の基本変形を用いた連立1次方程式の解法について学ぶ。連立1次方程式の解が1組だけの場合、無数にある場合、存在しない場合を統一的に調べる。さらに、行列の階数を用いて解の形が明確に記述できることを理解する。最後に行列式の基本性質を学び、行列式が逆行列の存在や連立1次方程式の解法と密接に関係していることを理解する。

◎--- 到達目標 ---◎

行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。(知識・理解)

行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。(技能)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

前回の授業内容で学んだ定義と定理および応用例を確認し、教科書の次回の授業範囲を読んでおくこと(60分)

◎--- 評価基準および方法 ---◎

行列の計算ができること、連立1次方程式が解けること,行列式の計算ができることを評価の基準とする。定期試験100%として評価する。

◎--- テキスト ---◎

秋山献之・他著「初めて学ぶ人のための 行列と行列式」(培風館)ISBN 978-4-563-00490-3 C3041, 2000円+税,2014年発行

◎--- 参考書 ---◎

特にここではあげないが、必要と思うものは担当者にたずねてみること。また、必要に応じて各担当者が独自のプリントなどを用意してテキストの補足を行うこともある。

◎--- 授業計画 ---◎

 1 イントロダクション 2 行列の定義と計算 3 正則行列と逆行列 4 行列の分割 5 点の移動と2次の行列の性質 6 n元連立1次方程式と行列 7 掃き出し法 8 逆行列 9 階数と連立1次方程式10 斉次方程式と基本解11 2次と3次の行列式の性質12 3次の行列式の計算13 行列の正則判定と逆行列 14 クラメルの公式15 まとめ

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2019-701000T105-04行列と行列式Ⅰ「TE-b」

保坂 亮介

◎電気:A-1,B-1

1.行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。 (A-1)

2.行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。 (B-1)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP)

A 【知識・理解】

A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。

B 【技能】

B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。

C 【態度・志向性】

C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-701000T107-03行列と行列式Ⅱ「TE-a」

期別:後期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:後期:木・2時限  試験時間割:後日発表  

渋谷 憲政

◎--- 概要 ---◎

行列と行列式Ⅰに引き続いて、数ベクトル空間の部分空間の性質(特に基底・次元など)、行列の固有値と固有ベクトル、行列の対角化などが主な内容である。学習の要点を述べる。まず、平面と空間のベクトルの内積について復習し,新たに空間ベクトルの性質について学ぶ。さらに、ベクトルの1次独立と1次従属について学び、部分空間の基底と次元を定義する。このような概念が連立1次方程式の解空間と深く関係していることを理解する。行列式を用いて定義される固有方程式を解くことにより行列の固有値が求められる。それぞれの固有値に対して、連立1次方程式を解くことにより固有ベクトルが求められる。このようにして求められた固有値と固有ベクトルを用いることにより、正方行列を対角化する方法を学ぶ。この授業で学ぶ結果は、多変数の微分積分や微分方程式などを通して理学や工学等に広く使われる基本的な事項であるので、しっかりと理解し確実な計算力を身につけて欲しい。

◎--- 到達目標 ---◎

部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。(知識・理解)

行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。(技能)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

前回の授業内容で学んだ定義と定理および応用例を確認し、教科書の次回の授業範囲を読んでおくこと(60分)

◎--- 評価基準および方法 ---◎

部分空間の基底と次元が決定できること、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間の計算ができること、行列の対角化ができることを評価の基準とする。定期試験100%として評価する。

◎--- テキスト ---◎

秋山献之・他著「初めて学ぶ人のための 行列と行列式」(培風館)ISBN 978-4-563-00490-3 C3041, 2000円+税,2014年発行

◎--- 参考書 ---◎

特にここではあげないが、必要と思うものは担当者にたずねてみること。また、必要に応じて各担当者が独自のプリントなどを用意してテキストの補足を行うこともある。

◎--- 授業計画 ---◎

 1 イントロダクション 2 ベクトルの性質 3 ベクトルの一次独立 4 部分空間 5 基底と次元 6 複素数 7 固有値と固有ベクトル 8 固有空間とその次元 9 固有値と固有空間の計算例10 行列の対角化11 対角化可能性と固有ベクトルの条件12 対角化可能の十分条件13 対角化の計算例114 対角化の計算例215 まとめ

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2019-701000T107-03行列と行列式Ⅱ「TE-a」

渋谷 憲政

◎電気:A-1,B-1

1.部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。 (A-1)

2.行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。(B-1)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP)

A 【知識・理解】

A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。

B 【技能】

B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。

C 【態度・志向性】

C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-701000T107-04

  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:後期:木・2時限  試験時間割:後日発表  

行列と行列式Ⅱ「TE-b」

小磯 憲史 期別:後期  単位数:2

◎--- 概要 ---◎

行列と行列式Ⅰに引き続いて、数ベクトル空間の部分空間の性質(特に基底・次元など)、行列の固有値と固有ベクトル、行列の対角化などが主な内容である。学習の要点を述べる。まず、平面と空間のベクトルの内積について復習し,新たに空間ベクトルの性質について学ぶ。さらに、ベクトルの1次独立と1次従属について学び、部分空間の基底と次元を定義する。このような概念が連立1次方程式の解空間と深く関係していることを理解する。行列式を用いて定義される固有方程式を解くことにより行列の固有値が求められる。それぞれの固有値に対して、連立1次方程式を解くことにより固有ベクトルが求められる。このようにして求められた固有値と固有ベクトルを用いることにより、正方行列を対角化する方法を学ぶ。この授業で学ぶ結果は、多変数の微分積分や微分方程式などを通して理学や工学等に広く使われる基本的な事項であるので、しっかりと理解し確実な計算力を身につけて欲しい。

◎--- 到達目標 ---◎

部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。(知識・理解)

行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。(技能)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

前回の授業内容で学んだ定義と定理および応用例を確認し、教科書の次回の授業範囲を読んでおくこと(60分)

◎--- 評価基準および方法 ---◎

部分空間の基底と次元が決定できること、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間の計算ができること、行列の対角化ができることを評価の基準とする。定期試験100%として評価する。

◎--- テキスト ---◎

秋山献之・他著「初めて学ぶ人のための 行列と行列式」(培風館)ISBN 978-4-563-00490-3 C3041, 2000円+税,2014年発行

◎--- 参考書 ---◎

特にここではあげないが、必要と思うものは担当者にたずねてみること。また、必要に応じて各担当者が独自のプリントなどを用意してテキストの補足を行うこともある。

◎--- 授業計画 ---◎

 1 イントロダクション 2 ベクトルの性質 3 ベクトルの一次独立 4 部分空間 5 基底と次元 6 複素数 7 固有値と固有ベクトル 8 固有空間とその次元 9 固有値と固有空間の計算例10 行列の対角化11 対角化可能性と固有ベクトルの条件12 対角化可能の十分条件13 対角化の計算例114 対角化の計算例215 まとめ

Page 46: 基礎電気工学 2019-7020000204-01 根葉 保彦、住吉谷覚、西嶋喜 … · 2019. 6. 21. · 基礎電気工学 2019-7020000204-01 根葉 保彦、住吉谷覚、西嶋喜代人、西田貴司、花井正広、孟

2019-701000T107-04行列と行列式Ⅱ「TE-b」

小磯 憲史

◎電気:A-1,B-1

1.部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。 (A-1)

2.行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。(B-1)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP)

A 【知識・理解】

A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。

B 【技能】

B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。

C 【態度・志向性】

C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

Page 47: 基礎電気工学 2019-7020000204-01 根葉 保彦、住吉谷覚、西嶋喜 … · 2019. 6. 21. · 基礎電気工学 2019-7020000204-01 根葉 保彦、住吉谷覚、西嶋喜代人、西田貴司、花井正広、孟

2019-701000T098-03図学Ⅰ「TE-a」

期別:後期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:後期:金・1時限  試験時間割:後日発表  

酒井 幸仁

◎--- 概要 ---◎

文化や科学は,形を表現することから育まれたということもできます.今の時代,身の回りには,多くの有形のモノと無形の情報が満ちあふれています.無形とはいえ,人間に伝達するための媒体には,多種多様な形があります.人間の『考える,つくる,使う,改める』等の知的能力は,人間を行動へといざなうための様々な形を創造してきました.新しい形を求めたり,形に新しい工夫を施したりし,機能や性能を進歩向上させる生産的な活動を繰り返すことで,日々新しいモノが生まれ続けています.このような形による技術の発展は,生活を豊かにし,文化を形成してきたといえます.この講義では,図形・形状処理工学(CAD工学),機械工学,情報工学,メディア工学の立場から,図形科学,コンピュータグラフィックスを中心に,理工学的理解に基づく図形の空間構造,計測情報等について,できるだけ幅広く話題提供し,形の理解に深く結びつくように学習していきます.空間の中の形の要素,道具を用いた形の図示,計算機による形の提示等,身の回りにあるモノの形状を記録・表現・伝達するための知識・方法・技術を相互に学べたらと考えています.また,計算機との対話的な通信という面から,人と機械・情報・電気系システムがインタラクティブな環境の中で相補的に作用することについて考え,人と計算機との関係理解に結びつくようにもできたらと思います.

◎--- 到達目標 ---◎

1.道具を用いて図形・形状を図示する原則と手法について学び,モノの形状を正確に読み取り,人間の視覚系の機能を踏まえて形を理解・把握できるようになる.(知識・理解)

2.図形・形状をディスプレイに表示する原理と手順について学び,計算機がモノの形状を適切に処理するためのデータ表現・変換理論・演算方法を理解・説明できるようになる.(知識・理解)

3.道具を用いて図形・形状を図示する原則と手法を踏まえた上で,機械・情報・電気系システムにおいて図形・形状をディスプレイに表示する原理と手順を説明できるようになる.(知識・理解)

4.キーボードやマウス,コントローラパッド,マイクロプロセッサに接続されたセンサ等の入力から図形・形状を操作することを例に,インタフェースデバイスの重要性を説明できるようになる.(知識・理解)

◎--- 指導方法 ---◎

1.講義科目なので,基本的にPowerPointと書画カメラを使って授業をします.テーマによって実習・演習・宿題も取り入れます.作図をするので三角定規・定規・コンパスを用意して下さい.2.講義毎に資料を配付します.PowerPointの補足や板書の内容を書き込み,適切にまとめる工夫をして下さい.3.インタラクティブな講義形式になるように,積極的な発言を求めます.

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

理解度を確認するために宿題を課します.配付資料,実習・演習等の成果物を確認し備えておくこと(目安30分).配付資料,実習・演習・宿題をもとに習慣的に復習し,知識・方法・技術が定着するように努めて下さい(目安30分).テキストを利用しませんので,講義毎に配付される資料等を適切に整理し,講義資料を完成させていくようにして下さい.後で見直して分かるかを考えて色々工夫してみて下さい(目安30分).

◎--- 授業計画 ---◎

【第1回 ガイダンス】【第2-7回 構造と形 空間の中の形の要素】形と次元(講義・実習)/幾何要素(講義・演習)/幾何判定(講義・演習)【第8-11回 計測と形 道具を用いた形の図示】3次元から2次元(講義・実習・宿題)/2次元から3次元(講義・実習・演習)【第12-14回 計測と形 計算機による形の提示】図形・形状の記述(講義・演習)/図形・形状の演算(講義)/図形・形状の表示(講義)【第15回 まとめ】以上は予定です.興味・関心や討論によるフィードバックをもとに変更されます.

◎--- 成績評価基準および方法 ---◎

到達目標の達成度を期末試験100%で評価します.評価の際には,福岡大学の成績評価基準に準拠し,特に『知識・理解,思考・判断,技能・表現』の観点を重視します.

◎--- テキスト ---◎

利用しません.講義毎に資料を配付します.

◎--- 履修上の留意点 ---◎

代数幾何に関連する基礎的な知識を有していることが望ましいです.

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2019-701000T098-03図学Ⅰ「TE-a」

酒井 幸仁

◎電気:A-1

1.1.道具を用いて図形・形状を図示する原則と手法について学び,モノの形状を正確に読み取り,人間の視覚系の機能を踏まえて形を理解・把握できるようになる. (A-1)

2.2.図形・形状をディスプレイに表示する原理と手順について学び,計算機がモノの形状を適切に処理するためのデータ表現・変換理論・演算方法を理解・説明できるようになる. (A-1)

3.3.道具を用いて図形・形状を図示する原則と手法を踏まえた上で,機械・情報・電気系システムにおいて図形・形状をディスプレイに表示する原理と手順を説明できるようになる. (A-1)

4.4.キーボードやマウス,コントローラパッド,マイクロプロセッサに接続されたセンサ等の入力から図形・形状を操作することを例に,インタフェースデバイスの重要性を説明できるようになる. (A-1)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-701000T098-04図学Ⅰ「TE-b」

期別:後期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:後期:月・3時限  試験時間割:後日発表  

酒井 幸仁

◎--- 概要 ---◎

文化や科学は,形を表現することから育まれたということもできます.今の時代,身の回りには,多くの有形のモノと無形の情報が満ちあふれています.無形とはいえ,人間に伝達するための媒体には,多種多様な形があります.人間の『考える,つくる,使う,改める』等の知的能力は,人間を行動へといざなうための様々な形を創造してきました.新しい形を求めたり,形に新しい工夫を施したりし,機能や性能を進歩向上させる生産的な活動を繰り返すことで,日々新しいモノが生まれ続けています.このような形による技術の発展は,生活を豊かにし,文化を形成してきたといえます.この講義では,図形・形状処理工学(CAD工学),機械工学,情報工学,メディア工学の立場から,図形科学,コンピュータグラフィックスを中心に,理工学的理解に基づく図形の空間構造,計測情報等について,できるだけ幅広く話題提供し,形の理解に深く結びつくように学習していきます.空間の中の形の要素,道具を用いた形の図示,計算機による形の提示等,身の回りにあるモノの形状を記録・表現・伝達するための知識・方法・技術を相互に学べたらと考えています.また,計算機との対話的な通信という面から,人と機械・情報・電気系システムがインタラクティブな環境の中で相補的に作用することについて考え,人と計算機との関係理解に結びつくようにもできたらと思います.

◎--- 到達目標 ---◎

1.道具を用いて図形・形状を図示する原則と手法について学び,モノの形状を正確に読み取り,人間の視覚系の機能を踏まえて形を理解・把握できるようになる.(知識・理解)

2.図形・形状をディスプレイに表示する原理と手順について学び,計算機がモノの形状を適切に処理するためのデータ表現・変換理論・演算方法を理解・説明できるようになる.(知識・理解)

3.道具を用いて図形・形状を図示する原則と手法を踏まえた上で,機械・情報・電気系システムにおいて図形・形状をディスプレイに表示する原理と手順を説明できるようになる.(知識・理解)

4.キーボードやマウス,コントローラパッド,マイクロプロセッサに接続されたセンサ等の入力から図形・形状を操作することを例に,インタフェースデバイスの重要性を説明できるようになる.(知識・理解)

◎--- 指導方法 ---◎

1.講義科目なので,基本的にPowerPointと書画カメラを使って授業をします.テーマによって実習・演習・宿題も取り入れます.作図をするので三角定規・定規・コンパスを用意して下さい.2.講義毎に資料を配付します.PowerPointの補足や板書の内容を書き込み,適切にまとめる工夫をして下さい.3.インタラクティブな講義形式になるように,積極的な発言を求めます.

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

理解度を確認するために宿題を課します.配付資料,実習・演習等の成果物を確認し備えておくこと(目安30分).配付資料,実習・演習・宿題をもとに習慣的に復習し,知識・方法・技術が定着するように努めて下さい(目安30分).テキストを利用しませんので,講義毎に配付される資料等を適切に整理し,講義資料を完成させていくようにして下さい.後で見直して分かるかを考えて色々工夫してみて下さい(目安30分).

◎--- 授業計画 ---◎

【第1回 ガイダンス】【第2-7回 構造と形 空間の中の形の要素】形と次元(講義・実習)/幾何要素(講義・演習)/幾何判定(講義・演習)【第8-11回 計測と形 道具を用いた形の図示】3次元から2次元(講義・実習・宿題)/2次元から3次元(講義・実習・演習)【第12-14回 計測と形 計算機による形の提示】図形・形状の記述(講義・演習)/図形・形状の演算(講義)/図形・形状の表示(講義)【第15回 まとめ】以上は予定です.興味・関心や討論によるフィードバックをもとに変更されます.

◎--- 成績評価基準および方法 ---◎

到達目標の達成度を期末試験100%で評価します.評価の際には,福岡大学の成績評価基準に準拠し,特に『知識・理解,思考・判断,技能・表現』の観点を重視します.

◎--- テキスト ---◎

利用しません.講義毎に資料を配付します.

◎--- 履修上の留意点 ---◎

代数幾何に関連する基礎的な知識を有していることが望ましいです.

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2019-701000T098-04図学Ⅰ「TE-b」

酒井 幸仁

◎電気:A-1

1.1.道具を用いて図形・形状を図示する原則と手法について学び,モノの形状を正確に読み取り,人間の視覚系の機能を踏まえて形を理解・把握できるようになる. (A-1)

2.2.図形・形状をディスプレイに表示する原理と手順について学び,計算機がモノの形状を適切に処理するためのデータ表現・変換理論・演算方法を理解・説明できるようになる. (A-1)

3.3.道具を用いて図形・形状を図示する原則と手法を踏まえた上で,機械・情報・電気系システムにおいて図形・形状をディスプレイに表示する原理と手順を説明できるようになる. (A-1)

4.4.キーボードやマウス,コントローラパッド,マイクロプロセッサに接続されたセンサ等の入力から図形・形状を操作することを例に,インタフェースデバイスの重要性を説明できるようになる. (A-1)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

Page 51: 基礎電気工学 2019-7020000204-01 根葉 保彦、住吉谷覚、西嶋喜 … · 2019. 6. 21. · 基礎電気工学 2019-7020000204-01 根葉 保彦、住吉谷覚、西嶋喜代人、西田貴司、花井正広、孟

2019-701000T101-03微分積分Ⅰ「TE-a」

期別:前期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:前期:火・4時限  試験時間割:後日発表  

福嶋 幸生

◎--- 概要 ---◎

 この講義では1変数の関数に対する微分法・積分法について勉強する。諸君はこれらを高等学校である程度修得しており、講義の一部はその復習ということになるが、同じ事柄でも、この講義の説明は高校で受けたものとは異なることが多く、理解もより深いものが求められる。高校の復習という意識を捨てて、取り組んでほしい。もちろん3角関数の逆関数や、ある点の近くで関数を多項式で近似するテイラーの定理など、高校では全く扱われなかった題材も数多く含まれる。 将来専門教育を受ける際、微分・積分を道具として使いこなすためには、これらの意味を深く理解する必要があることは言うまでもないが、それと同じように計算練習を十分に行って微分・積分に慣れ親しむことも大切である。繰り返し使っているうちにその本質が見えてくることもある。使用されるテキストの各章末にはかなりの量の問題が用意されているが、これらのすべてを講義でとり上げる時間的な余裕はなく、大半は諸君の自習に委ねられることになる。自らの手を動かして計算し、ときには試行錯誤を繰り返しながらも自力で正解にたどりつく、という素晴らしいプロセスを受講者全員が体験して欲しい。

◎--- 到達目標 ---◎

微分や積分の基本的な計算が出来るようになる。(知識・理解)

関数を多項式で近似出来るようになる。(技能)

関数の1階導関数および2階導関数の意味を知り、曲線のグラフが描けるようになる。(技能)

定積分の意味を知り、微分と積分の間の関係がわかるようになる。(技能)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

予習:教科書の、次回の授業範囲を読んでおくこと。(30分)復習:前回の講義ノートをよく読み、とりあげた例題の解き方などをよく理解しておくこと。(30分)

◎--- 評価基準および方法 ---◎

定期試験 (100%) により評価する。

◎--- 教科書 ---◎

山田直記・他著 「理工系のための実践的微分積分」学術図書(2007)(1,900円) ISBN978-4-87361-848-7

◎--- 参考書  ---◎

 微分積分を解説した本は数多くあるが、なによりもまず教科書をしっかり勉強することが大切である。

◎--- 授業計画 ---◎

1 逆3角関数

2 関数のグラフと連続性、極限の概念

3 微分係数と導関数

4 導関数の公式

5 合成関数と逆関数の導関数

6 高次導関数、微分方程式の概念

7 関数の近似、テイラーの定理

8 関数の増減とグラフ

9 前半の演習

10 定積分、その意味と微分の関係

11 積分の計算

12 積分の計算―部分分数展開―

13 部分積分

14 後半の演習

15 全体の演習

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2019-701000T101-03微分積分Ⅰ「TE-a」

福嶋 幸生

◎電気:A-1,B-1

1.微分や積分の基本的な計算が出来るようになる。 (A-1)

2.関数を多項式で近似出来るようになる。 (B-1)

3.関数の1階導関数および2階導関数の意味を知り、曲線のグラフが描けるようになる。 (B-1)

4.定積分の意味を知り、微分と積分の間の関係がわかるようになる。 (B-1)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-701000T101-04微分積分Ⅰ「TE-b」

期別:前期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:前期:火・4時限  試験時間割:後日発表  

井上 淳

◎--- 概要 ---◎

 この講義では1変数の関数に対する微分法・積分法について勉強する。諸君はこれらを高等学校である程度修得しており、講義の一部はその復習ということになるが、同じ事柄でも、この講義の説明は高校で受けたものとは異なることが多く、理解もより深いものが求められる。高校の復習という意識を捨てて、取り組んでほしい。もちろん3角関数の逆関数や、ある点の近くで関数を多項式で近似するテイラーの定理など、高校では全く扱われなかった題材も数多く含まれる。 将来専門教育を受ける際、微分・積分を道具として使いこなすためには、これらの意味を深く理解する必要があることは言うまでもないが、それと同じように計算練習を十分に行って微分・積分に慣れ親しむことも大切である。繰り返し使っているうちにその本質が見えてくることもある。使用されるテキストの各章末にはかなりの量の問題が用意されているが、これらのすべてを講義でとり上げる時間的な余裕はなく、大半は諸君の自習に委ねられることになる。自らの手を動かして計算し、ときには試行錯誤を繰り返しながらも自力で正解にたどりつく、という素晴らしいプロセスを受講者全員が体験して欲しい。

◎--- 到達目標 ---◎

微分や積分の基本的な計算が出来るようになる。(知識・理解)

関数を多項式で近似出来るようになる。(技能)

関数の1階導関数および2階導関数の意味を知り、曲線のグラフが描けるようになる。(技能)

定積分の意味を知り、微分と積分の間の関係がわかるようになる。(技能)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

予習:教科書の、次回の授業範囲を読んでおくこと。(30分)復習:前回の講義ノートをよく読み、とりあげた例題の解き方などをよく理解しておくこと。(30分)

◎--- 評価基準および方法 ---◎

定期試験 (100%) により評価する。

◎--- 教科書 ---◎

山田直記・他著 「理工系のための実践的微分積分」学術図書(2007)(1,900円) ISBN978-4-87361-848-7

◎--- 参考書  ---◎

 微分積分を解説した本は数多くあるが、なによりもまず教科書をしっかり勉強することが大切である。

◎--- 授業計画 ---◎

1 逆3角関数

2 関数のグラフと連続性、極限の概念

3 微分係数と導関数

4 導関数の公式

5 合成関数と逆関数の導関数

6 高次導関数、微分方程式の概念

7 関数の近似、テイラーの定理

8 関数の増減とグラフ

9 前半の演習

10 定積分、その意味と微分の関係

11 積分の計算

12 積分の計算―部分分数展開―

13 部分積分

14 後半の演習

15 全体の演習

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2019-701000T101-04微分積分Ⅰ「TE-b」

井上 淳

◎電気:A-1,B-1

1.微分や積分の基本的な計算が出来るようになる。 (A-1)

2.関数を多項式で近似出来るようになる。 (B-1)

3.関数の1階導関数および2階導関数の意味を知り、曲線のグラフが描けるようになる。 (B-1)

4.定積分の意味を知り、微分と積分の間の関係がわかるようになる。 (B-1)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-701000T103-03微分積分Ⅱ「TE-a」

期別:後期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:後期:火・4時限  試験時間割:後日発表  

福嶋 幸生

◎--- 概要 ---◎

 この講義では前期の微分積分Ⅰに引き続いて1変数の関数の置換積分法を確認した後、簡単な微分方程式について勉強する。微分方程式とはある関数とその導関数の間に成り立つ関係式のことで、たとえば物体の運動に関するニュートンの運動方程式や回路を流れる電流に関するキルヒホッフの法則を数式で表現すると、いずれも数学的には同じタイプの微分方程式がえられる。微分方程式の本格的な勉強は微分積分Ⅳにゆずるとして、ここでは微分方程式とはどのようなものなのか?ということから始め、応用上よくあらわれる線形の方程式の解き方について学ぶ。 この講義のもう一つのテーマは2変数の関数の微分法(偏微分)である。1変数の関数のグラフが平面上の曲線を表わしたのに対して、2変数関数のグラフは空間内の曲面を表す。1変数関数の場合にすでに勉強している合成関数の微分やテイラーの定理を2変数関数の場合にも考える。1変数関数との類推で同じように議論できる部分と、2変数の関数に特有のことを区別しながら先生の説明を聞くことが大切である。1変数の話を2変数に拡張する作業を楽しんで欲しい。2変数関数のグラフ(曲面)の極値問題が解けるようになることをこの講義の最終的な目標とする。

◎--- 到達目標 ---◎

簡単な微分方程式の解法を学び、工学へ応用できるようになる。(知識・理解)

偏微分の計算が出来るようになる。(知識・理解)

偏導関数の意味を理解し、2変数関数の極値問題が解けるようになる。(技能)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習)  ---◎

予習:教科書の、次回の授業範囲を読んでおくこと。(30分)復習:前回の講義ノートをよく読み、とりあげた例題の解き方などをよく理解しておくこと。(30分)

◎--- 評価基準および方法  ---◎

定期試験 (100%) により評価する。

◎--- 教科書  ---◎

山田直記・他著 「理工系のための実践的微分積分」学術図書(2007)(1,900円) ISBN978-4-87361-848-7

◎--- 参考書 ---◎

 微分積分を解説した本は数多くあるが、なによりもまず教科書をしっかり勉強することが大切である。

◎--- 授業計画 ---◎

1 置換積分

2 置換積分の演習

3 1階線形微分方程式

4 2階定数係数線形方程式

5 微分方程式の演習

6 空間内の直線と平面

7 2変数関数のグラフと曲面、連続性

8 偏微分係数と接線、接平面

9 高次偏導関数

10 合成関数の偏導関数

11 偏微分方程式の紹介

12 テイラーの定理

13 極大値と極小値

14 2変数関数とその微分(偏微分)の演習

15 全体の演習

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2019-701000T103-03微分積分Ⅱ「TE-a」

福嶋 幸生

◎電気:A-1,B-1

1.簡単な微分方程式の解法を学び、工学へ応用できるようになる。 (A-1)

2.偏微分の計算が出来るようになる。 (A-1)

3.偏導関数の意味を理解し、2変数関数の極値問題が解けるようになる。 (B-1)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-701000T103-04微分積分Ⅱ「TE-b」

期別:後期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:後期:火・4時限  試験時間割:後日発表  

井上 淳

◎--- 概要 ---◎

 この講義では前期の微分積分Ⅰに引き続いて1変数の関数の置換積分法を確認した後、簡単な微分方程式について勉強する。微分方程式とはある関数とその導関数の間に成り立つ関係式のことで、たとえば物体の運動に関するニュートンの運動方程式や回路を流れる電流に関するキルヒホッフの法則を数式で表現すると、いずれも数学的には同じタイプの微分方程式がえられる。微分方程式の本格的な勉強は微分積分Ⅳにゆずるとして、ここでは微分方程式とはどのようなものなのか?ということから始め、応用上よくあらわれる線形の方程式の解き方について学ぶ。 この講義のもう一つのテーマは2変数の関数の微分法(偏微分)である。1変数の関数のグラフが平面上の曲線を表わしたのに対して、2変数関数のグラフは空間内の曲面を表す。1変数関数の場合にすでに勉強している合成関数の微分やテイラーの定理を2変数関数の場合にも考える。1変数関数との類推で同じように議論できる部分と、2変数の関数に特有のことを区別しながら先生の説明を聞くことが大切である。1変数の話を2変数に拡張する作業を楽しんで欲しい。2変数関数のグラフ(曲面)の極値問題が解けるようになることをこの講義の最終的な目標とする。

◎--- 到達目標 ---◎

簡単な微分方程式の解法を学び、工学へ応用できるようになる。(知識・理解)

偏微分の計算が出来るようになる。(知識・理解)

偏導関数の意味を理解し、2変数関数の極値問題が解けるようになる。(技能)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習)  ---◎

予習:教科書の、次回の授業範囲を読んでおくこと。(30分)復習:前回の講義ノートをよく読み、とりあげた例題の解き方などをよく理解しておくこと。(30分)

◎--- 評価基準および方法  ---◎

定期試験 (100%) により評価する。

◎--- 教科書  ---◎

山田直記・他著 「理工系のための実践的微分積分」学術図書(2007)(1,900円) ISBN978-4-87361-848-7

◎--- 参考書 ---◎

 微分積分を解説した本は数多くあるが、なによりもまず教科書をしっかり勉強することが大切である。

◎--- 授業計画 ---◎

1 置換積分

2 置換積分の演習

3 1階線形微分方程式

4 2階定数係数線形方程式

5 微分方程式の演習

6 空間内の直線と平面

7 2変数関数のグラフと曲面、連続性

8 偏微分係数と接線、接平面

9 高次偏導関数

10 合成関数の偏導関数

11 偏微分方程式の紹介

12 テイラーの定理

13 極大値と極小値

14 2変数関数とその微分(偏微分)の演習

15 全体の演習

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2019-701000T103-04微分積分Ⅱ「TE-b」

井上 淳

◎電気:A-1,B-1

1.簡単な微分方程式の解法を学び、工学へ応用できるようになる。 (A-1)

2.偏微分の計算が出来るようになる。 (A-1)

3.偏導関数の意味を理解し、2変数関数の極値問題が解けるようになる。 (B-1)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-701000T109-03力学A「TE-a」

期別:前期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:前期:月・2時限  試験時間割:後日発表  

香野 淳

◎--- 概要 ---◎

 実際の物体の大きさを無視し、質量をもった点という形に抽象化した物体“質点”を対象として、力がはたらくことにより生じる質点の運動を取り扱うとともに、仕事と力学的エネルギーの関係について取り扱う。この講義では、以下の事項について学ぶ。 ニュートンの運動の三法則は、慣性の法則・運動方程式・作用反作用の法則である。これらをもとに、質点にはたらく力を考え、運動方程式をもとに質点の運動を記述する。質点の運動は、質点の位置の時間的な変化を表すもので、位置を時間の関数として表す。また、速度と加速度は、それぞれ変位の時間的変化の割合と速度の時間的変化の割合で表されるため、時間に関する微分を用いて表される。変位、速度、加速度は、大きさだけでなく、方向や向きを定義する必要があり、ベクトル量として表されるため、運動方程式は時間に関するベクトル量の微分方程式として表される。質点にはたらく力の違いにより、微分方程式を解いた結果が、放物運動や単振動を表すようになり、運動を数学的に表現することができる。 また、力がはたらく方向に物体が運動すると力は仕事をする。仕事と運動エネルギー・位置エネルギーの関係から、力学的エネルギー保存則について考える。さらに、直角座標系を極座標系に変換することによる運動の表現、座標系が相対的に運動する場合について考慮する。 力学を通して物理学の基本的な考え方を学ぶ。

◎--- 到達目標 ---◎

速度・加速度を変位の時間微分として記述できる。(知識・理解)

運動方程式をたて、微分積分を用いて運動方程式を解くことができる。(知識・理解)

運動方程式から、力学的エネルギー保存則を導き、それを活用することができる。(知識・理解)

力学を通して物理学の考え方を理解し、具体的な問題に適用することができる。(知識・理解)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

授業計画を参照して、次回の授業範囲について教科書の該当箇所を十分に読んで予習をしておくこと(90分程度)。毎回の授業後には、ノートに記録した内容を見直し、必要に応じて補足し、教科書の問や章末問題などを解いてよく復習を行うこと(90分程度)。演習問題や宿題が与えられる場合には確実にそれらに取り組んでおくこと。

◎--- 評価基準および方法 ---◎

評価基準:上記の到達目標に関する問題について、講義を通して習得した数式や解法を用いて解くことができるかを評価基準とする。評価方法:定期試験で評価し、授業中に行われる問題演習や小テスト、レポートなどの提出物の評価を加味する。

◎--- テキスト ---◎

物理学(三訂版)、第1章 質点の力学、小出昭一郎著(裳華房) ISBN 978-4-7853-2074-4、定価2376円、1997年11月発行

◎--- 参考書 ---◎

特に定めないが、必要に応じて紹介する。

◎--- 履修上の留意点 ---◎

 講義には欠かさず出席し、自発的な態度で学習し、理解が不十分な点は積極的に質問をすること。各学科で用意された学習プログラムがある場合は、それも含めて履修すること。

◎--- 授業計画 ---◎

1.概要 物理学とはどんな学問か、力学Aで学ぶこと等2.質点、ベクトル 並進運動、質量、自由度、束縛ベクトル、 自由ベクトル、単位ベクトル、成分3.変位、速度、加速度 移動距離、瞬間の速さ、速度ベクトル、 速度図、曲率半径4.力と慣性、運動の法則 運動の第1法則(慣性の法則)、 運動の第2法則(運動方程式)、 慣性質量、重力質量5.放物運動 重力、運動方程式、重力加速度、放物線6.単振動、単振り子 変位に比例する大きさの引力を受ける 物体の運動、振幅、各振動数、位相、 等時性7.仕事と運動エネルギー 軌道の接線方向・主法線方向、 ベクトルのスカラー積(内積)、線積分8.束縛運動 斜面上の物体の運動、摩擦力、動摩擦係数9.保存力とポテンシャル 重力のする仕事、仕事の原理、偏微分、 勾配10.位置エネルギー 場、力学的エネルギー保存則11.平面運動の極座標表示 座標変換、角速度、接線成分と動径成分、 面積速度12.万有引力と惑星の運動 万有引力定数、中心力、 ケプラーの第1法則~第3法則13.慣性系とガリレイ変換 座標系の相対運動、慣性力、見かけの力14.回転座標系  コリオリの力、遠心力15.まとめ  力学Aの講義内容について振り返り、 必要に応じて問題演習を行う

(講義の進行状況により多少の変更が行われる場合がある)

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2019-701000T109-03力学A「TE-a」

香野 淳

◎電気:A-1

1.速度・加速度を変位の時間微分として記述できる。 (A-1)

2.運動方程式をたて、微分積分を用いて運動方程式を解くことができる。 (A-1)

3.運動方程式から、力学的エネルギー保存則を導き、それを活用することができる。 (A-1)

4.力学を通して物理学の考え方を理解し、具体的な問題に適用することができる。 (A-1)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-701000T109-04力学A「TE-b」

期別:前期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:前期:月・2時限  試験時間割:後日発表  

東藤 貢

◎--- 概要 ---◎

 実際の物体の大きさを無視し、質量をもった点という形に抽象化した物体“質点”を対象として、力がはたらくことにより生じる質点の運動を取り扱うとともに、仕事と力学的エネルギーの関係について取り扱う。この講義では、以下の事項について学ぶ。 ニュートンの運動の三法則は、慣性の法則・運動方程式・作用反作用の法則である。これらをもとに、質点にはたらく力を考え、運動方程式をもとに質点の運動を記述する。質点の運動は、質点の位置の時間的な変化を表すもので、位置を時間の関数として表す。また、速度と加速度は、それぞれ変位の時間的変化の割合と速度の時間的変化の割合で表されるため、時間に関する微分を用いて表される。変位、速度、加速度は、大きさだけでなく、方向や向きを定義する必要があり、ベクトル量として表されるため、運動方程式は時間に関するベクトル量の微分方程式として表される。質点にはたらく力の違いにより、微分方程式を解いた結果が、放物運動や単振動を表すようになり、運動を数学的に表現することができる。 また、力がはたらく方向に物体が運動すると力は仕事をする。仕事と運動エネルギー・位置エネルギーの関係から、力学的エネルギー保存則について考える。さらに、直角座標系を極座標系に変換することによる運動の表現、座標系が相対的に運動する場合について考慮する。 力学を通して物理学の基本的な考え方を学ぶ。

◎--- 到達目標 ---◎

速度・加速度を変位の時間微分として記述できる。(知識・理解)

運動方程式をたて、微分積分を用いて運動方程式を解くことができる。(知識・理解)

運動方程式から、力学的エネルギー保存則を導き、それを活用することができる。(知識・理解)

力学を通して物理学の考え方を理解し、具体的な問題に適用することができる。(知識・理解)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

授業計画を参照して、次回の授業範囲について教科書の該当箇所を十分に読んで予習をしておくこと(90分程度)。毎回の授業後には、ノートに記録した内容を見直し、必要に応じて補足し、教科書の問や章末問題などを解いてよく復習を行うこと(90分程度)。演習問題や宿題が与えられる場合には確実にそれらに取り組んでおくこと。

◎--- 評価基準および方法 ---◎

評価基準:上記の到達目標に関する問題について、講義を通して習得した数式や解法を用いて解くことができるかを評価基準とする。評価方法:定期試験で評価し、授業中に行われる問題演習や小テスト、レポートなどの提出物の評価を加味する。

◎--- テキスト ---◎

物理学(三訂版)、第1章 質点の力学、小出昭一郎著(裳華房) ISBN 978-4-7853-2074-4、定価2376円、1997年11月発行

◎--- 参考書 ---◎

特に定めないが、必要に応じて紹介する。

◎--- 履修上の留意点 ---◎

 講義には欠かさず出席し、自発的な態度で学習し、理解が不十分な点は積極的に質問をすること。各学科で用意された学習プログラムがある場合は、それも含めて履修すること。

◎--- 授業計画 ---◎

1.概要 物理学とはどんな学問か、力学Aで学ぶこと等2.質点、ベクトル 並進運動、質量、自由度、束縛ベクトル、 自由ベクトル、単位ベクトル、成分3.変位、速度、加速度 移動距離、瞬間の速さ、速度ベクトル、 速度図、曲率半径4.力と慣性、運動の法則 運動の第1法則(慣性の法則)、 運動の第2法則(運動方程式)、 慣性質量、重力質量5.放物運動 重力、運動方程式、重力加速度、放物線6.単振動、単振り子 変位に比例する大きさの引力を受ける 物体の運動、振幅、各振動数、位相、 等時性7.仕事と運動エネルギー 軌道の接線方向・主法線方向、 ベクトルのスカラー積(内積)、線積分8.束縛運動 斜面上の物体の運動、摩擦力、動摩擦係数9.保存力とポテンシャル 重力のする仕事、仕事の原理、偏微分、 勾配10.位置エネルギー 場、力学的エネルギー保存則11.平面運動の極座標表示 座標変換、角速度、接線成分と動径成分、 面積速度12.万有引力と惑星の運動 万有引力定数、中心力、 ケプラーの第1法則~第3法則13.慣性系とガリレイ変換 座標系の相対運動、慣性力、見かけの力14.回転座標系  コリオリの力、遠心力15.まとめ  力学Aの講義内容について振り返り、 必要に応じて問題演習を行う

(講義の進行状況により多少の変更が行われる場合がある)

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2019-701000T109-04力学A「TE-b」

東藤 貢

◎電気:A-1

1.速度・加速度を変位の時間微分として記述できる。 (A-1)

2.運動方程式をたて、微分積分を用いて運動方程式を解くことができる。 (A-1)

3.運動方程式から、力学的エネルギー保存則を導き、それを活用することができる。 (A-1)

4.力学を通して物理学の考え方を理解し、具体的な問題に適用することができる。 (A-1)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-701000T111-03力学B「TE-a」

期別:後期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:後期:水・2時限  試験時間割:後日発表  

眞砂 卓史

◎--- 概要 ---◎

 この講義では、力学Aで学んだ質点の集合体である質点系と剛体を対象として、その運動について取り扱う。質点系と剛体では、質量が広がりをもって分布しているため、並進運動と回転運動を考慮する必要がある。 はじめに、2個の質点が互いに力を及ぼしながら運動する二体問題を対象とし、2個の質点の重心の運動と2個の質点の相対的な運動について、それぞれ運動方程式をたてて数学的に表現する。次にこれを3個以上の質点に拡張する。この結果、質点系の全体としての運動(並進運動)は、重心の位置に質点系の全質量に等しい質量の質点が存在しているとして、その質点の運動に帰着されることが分かる。 運動の状態を表す物理量として、質量と速度の積である運動量を導入する。質点系の個々の質点に外力がはたらかない、もしくは、はたらいていてもその和が0であるとき、運動量保存則が成り立つことが分かる。また、力のモーメントと角運動量について学び、力のモーメントがはたらかない、もしくは、はたらいていてもその和が0であるとき、角運動量保存則が成り立つことを導く。 外部からはたらく力により変形の生じない物体を剛体という。剛体の回転運動は慣性モーメントにより特徴付けられるため、基本的な形状の剛体についての慣性モーメントを計算する手法を学ぶ。並進運動としての重心の運動と相対運動としての回転運動を考慮することになり、剛体の運動を数学的に記述する。 力学を通して物理学の基本的な考え方を学び、具体的に問題を通して物理学がどのように応用されるかを知ることができる。

◎--- 到達目標 ---◎

2体問題について数学的に表現し、解くことができる。(知識・理解)

運動方程式から運動量保存則を導き、それを活用することができる。 (知識・理解)

力のモーメントと角運動量の関係を説明・活用することができる。(知識・理解)

基本的な形状の剛体について、慣性モーメントを計算することができる。(知識・理解)

剛体の運動について、方程式をたて、解くことができる。 (知識・理解)

力学を通して物理学の考え方を理解し、具体的な問題に応用することができる。(知識・理解)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

 授業計画を参照して、次回の授業範囲について教科書の該当箇所を十分に読んで予習をしておくこと(90分程度)。毎回の授業後には、ノートに記録した内容を見直し、必要に応じて補足し、教科書の問や章末問題などを解いてよく復習を行うこと(90分程度)。演習問題や宿題が与えられる場合には確実にそれらに取り組んでおくこと。

◎--- 評価基準および方法 ---◎

評価基準:上記の到達目標に関する問題について、講義を通して習得した数式や解法を用いて解くことができるかを評価基準とする。評価方法:定期試験で評価し、授業中に行われる問題演習や小テスト、レポートなどの提出物の評価を加味する。

◎--- テキスト ---◎

物理学(三訂版)、第2章 質点系と剛体、小出昭一郎著(裳華房) ISBN 978-4-7853-2074-4、定価2376円、1997年11月発行

◎--- 参考書 ---◎

特に定めないが、必要に応じて紹介する。

◎--- 履修上の留意点 ---◎

 講義には欠かさず出席し、自発的な態度で学習し、理解が不十分な点は積極的に質問をすること。各学科で用意された学習プログラムがある場合は、それも含めて履修すること。

◎--- 授業計画 ---◎

1.イントロダクション 力学Bで学ぶこと、物理学について2.作用反作用の法則と二体問題 重心、換算質量、相対座標3.質点系の重心 体積積分、密度4.重心の運動方程式 多体問題、内力、外力5.運動量と角運動量 力のモーメント、 ベクトルのベクトル積(外積)6.運動量保存則と衝突Ⅰ 質点系の全運動量、衝突、撃力、力積7.運動量保存則と衝突Ⅱ 弾性衝突、非弾性衝突8.重心運動と相対運動 質点系の運動と重心、相対速度、 熱エネルギー9.質点系の角運動量 角運動量と力のモーメント、 内力のモーメント、外力のモーメント、 角運動量の保存則10.剛体とそのつりあい  剛体と質点系、剛体のつりあい  剛体の並進運動と回転運動11.固定軸のまわりの剛体の運動  角速度、剛体の角運動量12.回転運動と慣性モーメント  質量と慣性モーメント、  直線運動と回転運動の対応関係13.慣性モーメントの計算  体積積分、面密度14.剛体の平面運動  円板の転落、重心運動15.まとめ  力学Bの講義内容について振り返り、 必要に応じて問題演習を行う

(講義の進行状況により多少の変更が行われる場合がある)

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2019-701000T111-03力学B「TE-a」

眞砂 卓史

◎電気:A-1

1.2体問題について数学的に表現し、解くことができる。 (A-1)

2.運動方程式から運動量保存則を導き、それを活用することができる。  (A-1)

3.力のモーメントと角運動量の関係を説明・活用することができる。 (A-1)

4.基本的な形状の剛体について、慣性モーメントを計算することができる。 (A-1)

5.剛体の運動について、方程式をたて、解くことができる。  (A-1)

6.力学を通して物理学の考え方を理解し、具体的な問題に応用することができる。 (A-1)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-701000T111-04力学B「TE-b」

期別:後期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:後期:水・2時限  試験時間割:後日発表  

河辺 哲次

◎--- 概要 ---◎

 この講義では、力学Aで学んだ質点の集合体である質点系と剛体を対象として、その運動について取り扱う。質点系と剛体では、質量が広がりをもって分布しているため、並進運動と回転運動を考慮する必要がある。 はじめに、2個の質点が互いに力を及ぼしながら運動する二体問題を対象とし、2個の質点の重心の運動と2個の質点の相対的な運動について、それぞれ運動方程式をたてて数学的に表現する。次にこれを3個以上の質点に拡張する。この結果、質点系の全体としての運動(並進運動)は、重心の位置に質点系の全質量に等しい質量の質点が存在しているとして、その質点の運動に帰着されることが分かる。 運動の状態を表す物理量として、質量と速度の積である運動量を導入する。質点系の個々の質点に外力がはたらかない、もしくは、はたらいていてもその和が0であるとき、運動量保存則が成り立つことが分かる。また、力のモーメントと角運動量について学び、力のモーメントがはたらかない、もしくは、はたらいていてもその和が0であるとき、角運動量保存則が成り立つことを導く。 外部からはたらく力により変形の生じない物体を剛体という。剛体の回転運動は慣性モーメントにより特徴付けられるため、基本的な形状の剛体についての慣性モーメントを計算する手法を学ぶ。並進運動としての重心の運動と相対運動としての回転運動を考慮することになり、剛体の運動を数学的に記述する。 力学を通して物理学の基本的な考え方を学び、具体的に問題を通して物理学がどのように応用されるかを知ることができる。

◎--- 到達目標 ---◎

2体問題について数学的に表現し、解くことができる。(知識・理解)

運動方程式から運動量保存則を導き、それを活用することができる。(知識・理解)

力のモーメントと角運動量の関係を説明・活用することができる。(知識・理解)

基本的な形状の剛体について、慣性モーメントを計算することができる。(知識・理解)

剛体の運動について、方程式をたて、解くことができる。 (知識・理解)

力学を通して物理学の考え方を理解し、具体的な問題に応用することができる。(知識・理解)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

 授業計画を参照して、次回の授業範囲について教科書の該当箇所を十分に読んで予習をしておくこと(90分程度)。毎回の授業後には、ノートに記録した内容を見直し、必要に応じて補足し、教科書の問や章末問題などを解いてよく復習を行うこと(90分程度)。演習問題や宿題が与えられる場合には確実にそれらに取り組んでおくこと。

◎--- 評価基準および方法 ---◎

評価基準:上記の到達目標に関する問題について、講義を通して習得した数式や解法を用いて解くことができるかを評価基準とする。評価方法:定期試験で評価し、授業中に行われる問題演習や小テスト、レポートなどの提出物の評価を加味する。

◎--- テキスト ---◎

物理学(三訂版)、第2章 質点系と剛体、小出昭一郎著(裳華房) ISBN 978-4-7853-2074-4、定価2376円、1997年11月発行

◎--- 参考書 ---◎

特に定めないが、必要に応じて紹介する。

◎--- 履修上の留意点 ---◎

 講義には欠かさず出席し、自発的な態度で学習し、理解が不十分な点は積極的に質問をすること。各学科で用意された学習プログラムがある場合は、それも含めて履修すること。

◎--- 授業計画 ---◎

1.イントロダクション 力学Bで学ぶこと、物理学について2.作用反作用の法則と二体問題 重心、換算質量、相対座標3.質点系の重心 体積積分、密度4.重心の運動方程式 多体問題、内力、外力5.運動量と角運動量 力のモーメント、 ベクトルのベクトル積(外積)6.運動量保存則と衝突Ⅰ 質点系の全運動量、衝突、撃力、力積7.運動量保存則と衝突Ⅱ 弾性衝突、非弾性衝突8.重心運動と相対運動 質点系の運動と重心、相対速度、 熱エネルギー9.質点系の角運動量 角運動量と力のモーメント、 内力のモーメント、外力のモーメント、 角運動量の保存則10.剛体とそのつりあい  剛体と質点系、剛体のつりあい  剛体の並進運動と回転運動11.固定軸のまわりの剛体の運動  角速度、剛体の角運動量12.回転運動と慣性モーメント  質量と慣性モーメント、  直線運動と回転運動の対応関係13.慣性モーメントの計算  体積積分、面密度14.剛体の平面運動  円板の転落、重心運動15.まとめ  力学Bの講義内容について振り返り、 必要に応じて問題演習を行う

(講義の進行状況により多少の変更が行われる場合がある)

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2019-701000T111-04力学B「TE-b」

河辺 哲次

◎電気:A-1

1.2体問題について数学的に表現し、解くことができる。 (A-1)

2.運動方程式から運動量保存則を導き、それを活用することができる。 (A-1)

3.力のモーメントと角運動量の関係を説明・活用することができる。 (A-1)

4.基本的な形状の剛体について、慣性モーメントを計算することができる。 (A-1)

5.剛体の運動について、方程式をたて、解くことができる。  (A-1)

6.力学を通して物理学の考え方を理解し、具体的な問題に応用することができる。 (A-1)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-701000T126-02物理学実験「TE」

期別:後期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:実験  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:無し  眞砂 卓史、岩山 隆寛、伊佐 士郎、眞田 瑞穂、竹内 千寿

◎--- 概要 ---◎

 実験は物理学における最も重要な研究方法であるが、読書や聴講だけではその実際をなかなか把握できない。百聞は一「験」に如かず。本科目では物理学実験を体験する。 物理学的事実は実験的に得られた物理量の値、すなわち実験値に基づいて把握されるものであるから、正確で精密な実験値を求めて実験技術は発達してきた。本科目で使う道具や数値処理法なども先人の努力の賜物であり、本科目の目的のひとつはそのような実験技術の習得である。 もうひとつの目的は実験報告書の書き方の習得である。学問的な研究であれ製品開発のための研究であれ、社会的な活動としての実験はその成果が他の人に伝わってこそ価値がある。従って、実験報告書が必要になる。実験において最も重要なことは「事実」をつかむことだから、実験で得られた値が本当に注目した物理量の値かどうかという結果の事実性と、それを読者に納得させる論理性が要求される。明快な報告書をいかに書くか、これも本科目の重要課題である。 授業には講義2回が含まれる(第1回目の「物理学実験の概要と測定の基本事項」と学期の中程の回に行われる「誤差計算」)。他の回は1回に1テーマの実験で授業計画に記載されているA~Dの4群それぞれから数テーマずつが各人に割り当てられる。これらのテーマは、高校や大学初年度で習う「力学」、「熱」、「電磁気学」、「振動・波動」、「原子」の分野の基本的物理量の計測や実験から構成されている。実験をスムーズに行うためには事前にテキストをよく読んで測定原理や段取りを理解しておくこと。毎回、実験が一通り終ったら、指導教員に実験ノートを見せて報告書が書ける段階になっているかどうかのチェックを受ける。報告書は次の回の実験が始まる前に提出しなければならない。

◎--- 到達目標 ---◎

テキストの各テーマの「目的」、「理論」、「実験方法」を正しく理解して実験ができる。(態度・志向性)

ノギスや電流計などの基本的な道具や機器を正しく使用できる。(態度・志向性)

測定値から測定量の最確値やその誤差(不確かさ)を算出できる。(技能)

一定の要件を満たす報告書を期限内に仕上げて提出できる。(技能)

◎--- テキスト ---◎

福岡大学理学部物理科学教室編「2019年度版 物理学実験」1000円テキストの販売については、初回の1週間以上前に掲示される。

◎--- 参考書 ---◎

 物理学関係の科目で使われている教科書

◎--- 成績評価基準および方法 ---◎

 実験科目であるため遅刻せずに出席することが成績評価の前提である。 講義後の宿題 (一部Moodle を利用した小テスト) に対する答案と、毎回の実験終了時のノート検査(口頭試問を含む)、および各実験の報告書で評価される。 宿題とノート検査については合否判定のみで、否の場合は合格になるまで再提出が要求される。ノート検査では、口頭試問により「目的」「理論」「実験方法」を正しく理解して実験できているかどうかを評価するとともに、道具や機器を正しく使用できているか、測定量の最確値を正しく算出できているかなどを、各値の妥当性やその精度なども基準として評価される。 実験報告書については一定の様式で書かれているかどうか、必要なデータがそろっているかどうか、測定値の処理が適切であるかどうか、結論や考察がきちんと書かれているかどうか、などを基準として評価される。

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

 事前にテキストをよく読んで目的や測定原理、段取りを理解しておく必要がある(60分)。実験装置などは現物を見なければ分からないこともあるが、テキストの記載内容や物理の教科書を参考に、事前に把握できることについては十分勉強して実験ノートに記録しておけば、実験もスムーズに運べるし報告書を書く際にも役に立つ。 報告書は次の回の実験が始まる前に提出しなければならない。実験後は速やかに報告書の作成に取り掛かる(120分)。報告書の作成は実験室を離れた後に行なうことになるから、実験中に気付いたことなどを実験ノートに書き残しておけば、実験データの処理や結果についての考察の際の参考になる。

◎--- 履修上の留意点 ---◎

 ノートは、初回に配布する専用の実験ノートを必ず使用すること。また、測定値の計算に関数電卓が必要なため、各自使いやすい関数電卓を予め購入して、配布された実験ノート及び別途購入したテキストと共に毎回持参する必要がある 。スマートフォンやタブレットPCの使用は認めない。 実験室に近い9号館1階の西側と中程の廊下 (9103A室前と 9109 室前) 2 箇所に、物理学実験専用の掲示板が設置されている。履修に関する重要な情報(実験割当表など)が掲示されるので、毎週の実験時に必ず確認すること。 定期試験を実施しないため、再試験を受験することはできない 。

◎--- 授業計画 ---◎

 第1回目に「物理学実験の概要と測定の基本事項」についての講義及び諸注意、学期の中程の回に「誤差計算」についての講義が行われる。講義日程や講義室は事前に掲示される。他の13回は1回に1テーマの実験で下記A~Dの4群それぞれから数テーマずつが割り当てられる。実験割当表は物理学実験専用の掲示板2箇所にそれぞれ掲示される。

実験テーマA群(1~5)1  ばね振り子  ばね定数を静的および動的方法で求める2  ヤング率(サールの装置)  針金の伸びから金属のヤング率を求める3  球面計(1人テーマ)  球面計を用いて球面の曲率半径を求める4  ボルダの振り子  振り子を用いて重力加速度を求める5  面積計(1人テーマ)  面積計で地図上の島の面積を求めるB群(6~10)6  熱の仕事当量  水熱量計を用いて熱の仕事当量を求める7  簡単なモーター(1人テーマ)  1巻モーターを作ってその特性を調べる8  液体の比熱   冷却法でグリセリンの比熱を求める9  液体の粘性率  毛細管の流水量から水の粘性率を求める10 ヤング率(ユーイングの装置)  板のたわみから金属のヤング率を求めるC群(11~15)11 オシロスコープ  交流電圧計の周波数特性などを求める12 インピーダンス  コイルのインダクタンスとコンデンサの  電気容量を求める13 ダイオード  ダイオードの電流電圧特性を求め、  整流・平滑回路の働きを調べる14 トランジスタ  トランジスタの静特性曲線を求め、  電流増幅率などを求める15 ホイートストンブリッジ  ニクロム線の電気抵抗を求めるD群(16~20)16 分光計  プリズムガラスの屈折率を求める17 交流の周波数  共鳴弦の長さから交流の周波数を求める18 屈折率(読取顕微鏡)  水とガラスの屈折率を求める19 気柱の共鳴  共鳴気柱長から音叉の振動数を求める20 原子スペクトル  水素の発光スペクトルから、  リュードベリ定数を求める

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2019-701000T126-02物理学実験「TE」

眞砂 卓史、岩山 隆寛、伊佐 士郎、眞田 瑞穂、竹内 千寿

◎電気:B-2,B-3,C-1,C-2

1.機械製作における加工法の種類を理解する。

2.金属の溶解と凝固について理解する。

3.応力・ひずみ曲線、降伏条件、変形抵抗などの塑性変形に関する基礎事項を理解する。

4.塑性変形させた材料の組織や性質、冷間加工や熱間加工について理解する。

5.鋳型に溶融した金属を流し込み、製品を作る方法(鋳造)を理解する。

6.鋳鉄の種類と性質を理解する。

7.各種塑性加工(鍛造加工、圧延加工、引抜き加工、押出し加工、転造加工、せん断加工、曲げ加工、絞り加工)の原理と作業について理解する。

8.溶接の特質や溶接継手の基本形式を理解する。

9.アーク溶接、ガス溶接、特殊溶接、圧接、抵抗溶接、ろう付けの原理と作業について理解する。

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-701000T105-13行列と行列式Ⅰ「(再)」

期別:後期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:後期:水・5時限  試験時間割:後日発表  

小田 信行

◎--- 概要 ---◎

高等学校では、2次及び3次のベクトルを扱い、それらが平面・空間図形と密接に関係していることを学んだ。 この授業では、より一般のベクトル・行列について体系的に学ぶことを目標としている。2次・3次の行列を中心に、演算(和・差・積)の性質、行列を用いた一般の連立1次方程式の解法、行列式の定義と計算方法を学ぶ。学習の要点を述べる。行列を用いて連立1次方程式を表現することにより、行列の基本変形を用いた連立1次方程式の解法について学ぶ。連立1次方程式の解が1組だけの場合、無数にある場合、存在しない場合を統一的に調べる。さらに、行列の階数を用いて解の形が明確に記述できることを理解する。最後に行列式の基本性質を学び、行列式が逆行列の存在や連立1次方程式の解法と密接に関係していることを理解する。

◎--- 到達目標 ---◎

(TM)行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。 (知識・理解)

(TM)行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。(知識・理解)

(TE)行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。

(TE)行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

(TL)行列と行列式に関する基礎的な知識を有し、行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

(TK)行列と行列式に関する基礎的な知識を有し、行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

(TC)行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。

(TC)行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる

(TA)行列と行列式に関する基礎的な知識を有し、行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

前回の授業内容で学んだ定義と定理および応用例を確認し、教科書の次回の授業範囲を読んでおくこと(60分)

◎--- 評価基準および方法 ---◎

行列の計算ができること、連立1次方程式が解けること,行列式の計算ができることを評価の基準とする。定期試験100%として評価する。

◎--- テキスト ---◎

秋山献之・他著「初めて学ぶ人のための 行列と行列式」(培風館)ISBN 978-4-563-00490-3 C3041, 2000円+税,2014年発行

◎--- 参考書 ---◎

特にここではあげないが、必要と思うものは担当者にたずねてみること。また、必要に応じて各担当者が独自のプリントなどを用意してテキストの補足を行うこともある。

◎--- 授業計画 ---◎

 1 イントロダクション 2 行列の定義と計算 3 正則行列と逆行列 4 行列の分割 5 点の移動と2次の行列の性質 6 n元連立1次方程式と行列 7 掃き出し法 8 逆行列 9 階数と連立1次方程式10 斉次方程式と基本解11 2次と3次の行列式の性質12 3次の行列式の計算13 行列の正則判定と逆行列 14 クラメルの公式 15 まとめ

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2019-701000T105-13行列と行列式Ⅰ「(再)」

小田 信行

◎機械:A-1,A-3

1.(TM)行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。  (A-1)

2.(TM)行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。 (A-3)

3.(TE)行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。

4.(TE)行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

5.(TL)行列と行列式に関する基礎的な知識を有し、行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

6.(TK)行列と行列式に関する基礎的な知識を有し、行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

7.(TC)行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。

8.(TC)行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる

9.(TA)行列と行列式に関する基礎的な知識を有し、行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

◎ 機械工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 ものづくり(機械の創造)に関する基礎学力と応用力を有している。A-2 健全な倫理観を支える知識と教養を機械工学と関連づけて身につけている。A-3 自然科学・人文科学・社会科学、語学などの教養にもとづいた工学と社会のつながりを理解する能力を備えている。  B 【技能】 B-1 機械工学の知識全般を有機的に活用する能力を備えている。B-2 機械工学の基礎学問(材料力学、流体工学、熱工学、機械設計・工作、機械力学・制御)の基本課題を理解し解決する能力を備えている。B-3 論理的に記述、発表、討議できるコミュニケーション技術を有し、自分の考えを伝えて意見交換ができる。 C 【態度・志向性】 C-1 社会のニーズを捉え、機械工学を活かして社会へ貢献する志向性がある。C-2 グローバルな視点で社会に貢献する志向性がある。C-3 生涯にわたって工学全般を学び続ける態度を有する。

◎電気:A-1,B-1

1.(TM)行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。

2.(TM)行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

3.(TE)行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。 (A-1)

4.(TE)行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。 (B-1)

5.(TL)行列と行列式に関する基礎的な知識を有し、行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

6.(TK)行列と行列式に関する基礎的な知識を有し、行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

7.(TC)行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。

8.(TC)行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる

9.(TA)行列と行列式に関する基礎的な知識を有し、行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-701000T105-13行列と行列式Ⅰ「(再)」

小田 信行

◎電情:A-1

1.(TM)行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。

2.(TM)行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

3.(TE)行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。

4.(TE)行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

5.(TL)行列と行列式に関する基礎的な知識を有し、行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。 (A-1)

6.(TK)行列と行列式に関する基礎的な知識を有し、行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

7.(TC)行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。

8.(TC)行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる

9.(TA)行列と行列式に関する基礎的な知識を有し、行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

◎ 電子情報工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学と物理学を中心とする自然科学についての基礎知識を持ち、実際の問題に応用できる。A-2 電子工学、通信工学、情報工学を学ぶうえで必須の基礎知識を持ち、説明することができる。A-3 電子工学ならびに通信工学の基礎知識、または情報工学の基礎知識を理解し、説明することができる。A-4 電子工学、通信工学、情報工学のそれぞれを応用したシステムまたは複合的に応用したシステムの基礎知識を持ち、説明することができる。  B 【技能】 B-1 社会の要求を解決する電子情報システムをデザインすることができる。B-2 論理的な文章の記述や発表の資料作成ができ、口頭発表により電子情報システムを説明できる技能を有する。B-3 与えられた制約の下で電子情報システムを構築するために計画的に仕事を進め、ま とめることができる。B-4 チームで相互評価と相互支援を行い、計画的に目標を達成することができる。 C 【態度・志向性】 C-1 歴史や文化、経済、価値観などに関する知識に基づき、自分自身の文化や価値観、利益だけではなく、他者の立場から物事を考える姿勢を持っている。C-2 電子情報技術が自然および社会に及ぼす影響や効果を理解し、情報処理技術者が社会に負っている責任を自覚している。C-3 文献や種々の情報媒体を利用して情報を集め、自主的、継続的に学習に取り組む意欲をもっている。

◎化シ:A-1

1.(TM)行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。

2.(TM)行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

3.(TE)行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。

4.(TE)行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

5.(TL)行列と行列式に関する基礎的な知識を有し、行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

6.(TK)行列と行列式に関する基礎的な知識を有し、行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。 (A-1)

7.(TC)行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。

8.(TC)行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる

9.(TA)行列と行列式に関する基礎的な知識を有し、行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

◎ 化学システム工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 化学工学と分子工学を構成する主要要素である物理化学、有機・無機化学、移動現象論、反応工学などの化学プロセスの基礎となる原理や技術を説明できる。A-2 化学プロセスにおける主要な物質の性質、および有用物質生産の基本的な原理や技術を説明できる。A-3 化学工学と分子工学のみならず、広く自然科学および人文・社会科学などについても基本的な知識と理解をもっている。  B 【技能】 B-1 化学工学と分子工学において広く用いられる器具や装置を正しく操作できる。B-2 化学プロセスに関わる基礎的な現象を、実験や数値計算により解析できる。B-3 自分の意見を明確に表現し、他者と建設的な意見交換をおこなうことができる。 C 【態度・志向性】 C-1 自分から積極的に課題解決に取り組もうとする主体性をもつ。C-2 他者と協力しながら課題解決に取り組もうとする協調性をもつ。C-3 化学技術者として、関連分野の国際的動向や社会的意義に関心をもち、健全な倫理観に基づいて、課題解決に取り組もうとする。

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2019-701000T105-13行列と行列式Ⅰ「(再)」

小田 信行

◎社デ:A-2,B-1

1.(TM)行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。

2.(TM)行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

3.(TE)行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。

4.(TE)行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

5.(TL)行列と行列式に関する基礎的な知識を有し、行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

6.(TK)行列と行列式に関する基礎的な知識を有し、行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

7.(TC)行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。 (A-2)

8.(TC)行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる (B-1)

9.(TA)行列と行列式に関する基礎的な知識を有し、行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

◎ 社会デザイン工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 建設工学の構造系、水理系、地盤系、計画系、材料・施工系、環境系のうち三分野以上に関する専門的な知識を持つ。A-2 応用数学、物理または化学、情報技術に関する知識を持つ。A-3 人文・社会科学関連科目に関する知識を持つ。  B 【技能】 B-1 応用数学、物理または化学、情報技術を修得し、それらを建設工学の学習ならびに問題解決へ応用することができる。B-2 実現可能な解をデザインし実行するために必要不可欠な、市民を含む多様な関係者との間の円滑なコミュニケーションを行うことができる。また、国際的コミュニケーションの基礎能力を有する。B-3 建設工学の専門的な知識を、建設分野の基本的問題の解決に応用することができる。 C 【態度・志向性】 C-1 技術が社会や自然に及ぼす影響や効果を十分に理解し、技術者としての責任感と倫理観を持つ。C-2 人文・社会科学関連科目、建設工学を支える基礎科目と専門科目の知識を活用して、社会の要求に対する実現可能な解を見出すことのできるデザイン能力を持つ。C-3 社会の変化、要求に柔軟に対応する自立した技術者として常に成長できるよう、自主的かつ継続的に学習を続ける習慣を持つ。C-4 環境保全、経済合理性、自然との調和が課題となる九州の地域特性などの種々の制約条件の下で、自立した一人の技術者、チーム力を有する技術者、さらには建設プロジェクトのリーダーとして、仕事をやり遂げる姿勢を持つ。C-5 社会・経済の環境変化に注意を払い、自らの仕事を客観的に評価し、必要に応じて柔軟に軌道修正できる PDCA サイクルを実践する姿勢を持つ。C-6 地球規模で幅広く考え、自然との調和が課題となる九州という地域に根ざしてグローカルに物事を考える姿勢を持つ。

◎建築:A-1

1.(TM)行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。

2.(TM)行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

3.(TE)行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。

4.(TE)行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

5.(TL)行列と行列式に関する基礎的な知識を有し、行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

6.(TK)行列と行列式に関する基礎的な知識を有し、行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。

7.(TC)行列と行列式に関する基礎的な知識を有している。

8.(TC)行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる

9.(TA)行列と行列式に関する基礎的な知識を有し、行列を用いて連立1次方程式が解け、行列式の計算ができる。 (A-1)

◎ 建築学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 工学技術の基礎となる数学や自然科学の知識を身につけ、建築学の理解に活かすことができる。A-2 建築学と関連する文科系学問の基礎的な教養を身につけ、建築を社会・文化・芸術などとの関連で考えることができる。A-3 材料・施工、建築構造、環境設備、建築・都市計画、歴史・意匠などの各分野において体系的な知識を身につけ、基礎的な理論を説明できる。  B 【技能】 B-1 建築における専門的な分野(材料・施工、建築構造、環境設備、建築・都市計画、歴史・意匠)の知識を理解し、実際の建築にあてはめて説明することができる。B-2 建築における専門的な分野(材料・施工、建築構造、環境設備、建築・都市計画、歴史・意匠)の知識を複合的に応用し、現実の建築に関する問題を考えることができる。B-3 建築に関連する問題を発見し、それを解決するための作業計画を立案することができる。B-4 自分の立案した作業計画にしたがい、学習・調査・実験・制作など必要な活動を効率よく制御し、計画的に推進することができる。 C 【態度・志向性】 C-1 建築技術者として、地球環境問題を意識するとともに、地域の伝統的な風土・景観・文化等の特性を生かして建築を考える意識をもっている。C-2 社会における建築技術者の役割を的確に認識した上で、建築技術者としての倫理感と責任感を持って、自分の職務に自律的かつ継続的に取り組む意志をもっている。C-3 建築技術者として求められる他者との協働において、自己のなすべき行動を的確に判断・実行し、かつ協働する他者の取るべき行動を判断し働きかける意志をもっている。

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2019-701000T107-14行列と行列式Ⅱ「(再)」

期別:前期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:前期:水・5時限  試験時間割:後日発表  

小田 信行

◎--- 概要 ---◎

行列と行列式Ⅰに引き続いて、数ベクトル空間の部分空間の性質(特に基底・次元など)、行列の固有値と固有ベクトル、行列の対角化などが主な内容である。学習の要点を述べる。まず、平面と空間のベクトルの内積について復習し,新たに空間ベクトルの性質について学ぶ。さらに、ベクトルの1次独立と1次従属について学び、部分空間の基底と次元を定義する。このような概念が連立1次方程式の解空間と深く関係していることを理解する。行列式を用いて定義される固有方程式を解くことにより行列の固有値が求められる。それぞれの固有値に対して、連立1次方程式を解くことにより固有ベクトルが求められる。このようにして求められた固有値と固有ベクトルを用いることにより、正方行列を対角化する方法を学ぶ。この授業で学ぶ結果は、多変数の微分積分や微分方程式などを通して理学や工学等に広く使われる基本的な事項であるので、しっかりと理解し確実な計算力を身につけて欲しい。

◎--- 到達目標 ---◎

(TM)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。(知識・理解)

(TM)行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。(知識・理解)

(TE)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。

(TE)行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

(TL)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有し、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

(TK)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有し、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

(TC)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。

(TC)行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

(TA)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有し、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

前回の授業内容で学んだ定義と定理および応用例を確認し、教科書の次回の授業範囲を読んでおくこと(60分)

◎--- 評価基準および方法 ---◎

部分空間の基底と次元が決定できること、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間の計算ができること、行列の対角化ができることを評価の基準とする。定期試験100%として評価する。

◎--- テキスト ---◎

秋山献之・他著「初めて学ぶ人のための 行列と行列式」(培風館)ISBN 978-4-563-00490-3 C3041, 2000円+税,2014年発行

◎--- 参考書 ---◎

特にここではあげないが、必要と思うものは担当者にたずねてみること。また、必要に応じて各担当者が独自のプリントなどを用意してテキストの補足を行うこともある。

◎--- 授業計画 ---◎

 1 イントロダクション 2 ベクトルの性質 3 ベクトルの一次独立 4 部分空間 5 基底と次元 6 複素数 7 固有値と固有ベクトル 8 固有空間とその次元 9 固有値と固有空間の計算例10 行列の対角化11 対角化可能性と固有ベクトルの条件12 対角化可能の十分条件13 対角化の計算例114 対角化の計算例215 まとめ

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2019-701000T107-14行列と行列式Ⅱ「(再)」

小田 信行

◎機械:A-1,A-3

1.(TM)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。 (A-1)

2.(TM)行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。 (A-3)

3.(TE)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。

4.(TE)行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

5.(TL)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有し、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

6.(TK)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有し、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

7.(TC)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。

8.(TC)行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

9.(TA)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有し、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

◎ 機械工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 ものづくり(機械の創造)に関する基礎学力と応用力を有している。A-2 健全な倫理観を支える知識と教養を機械工学と関連づけて身につけている。A-3 自然科学・人文科学・社会科学、語学などの教養にもとづいた工学と社会のつながりを理解する能力を備えている。  B 【技能】 B-1 機械工学の知識全般を有機的に活用する能力を備えている。B-2 機械工学の基礎学問(材料力学、流体工学、熱工学、機械設計・工作、機械力学・制御)の基本課題を理解し解決する能力を備えている。B-3 論理的に記述、発表、討議できるコミュニケーション技術を有し、自分の考えを伝えて意見交換ができる。 C 【態度・志向性】 C-1 社会のニーズを捉え、機械工学を活かして社会へ貢献する志向性がある。C-2 グローバルな視点で社会に貢献する志向性がある。C-3 生涯にわたって工学全般を学び続ける態度を有する。

◎電気:A-1,B-1

1.(TM)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。

2.(TM)行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

3.(TE)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。 (A-1)

4.(TE)行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。 (B-1)

5.(TL)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有し、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

6.(TK)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有し、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

7.(TC)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。

8.(TC)行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

9.(TA)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有し、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-701000T107-14行列と行列式Ⅱ「(再)」

小田 信行

◎電情:A-1

1.(TM)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。

2.(TM)行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

3.(TE)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。

4.(TE)行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

5.(TL)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有し、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。 (A-1)

6.(TK)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有し、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

7.(TC)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。

8.(TC)行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

9.(TA)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有し、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

◎ 電子情報工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学と物理学を中心とする自然科学についての基礎知識を持ち、実際の問題に応用できる。A-2 電子工学、通信工学、情報工学を学ぶうえで必須の基礎知識を持ち、説明することができる。A-3 電子工学ならびに通信工学の基礎知識、または情報工学の基礎知識を理解し、説明することができる。A-4 電子工学、通信工学、情報工学のそれぞれを応用したシステムまたは複合的に応用したシステムの基礎知識を持ち、説明することができる。  B 【技能】 B-1 社会の要求を解決する電子情報システムをデザインすることができる。B-2 論理的な文章の記述や発表の資料作成ができ、口頭発表により電子情報システムを説明できる技能を有する。B-3 与えられた制約の下で電子情報システムを構築するために計画的に仕事を進め、ま とめることができる。B-4 チームで相互評価と相互支援を行い、計画的に目標を達成することができる。 C 【態度・志向性】 C-1 歴史や文化、経済、価値観などに関する知識に基づき、自分自身の文化や価値観、利益だけではなく、他者の立場から物事を考える姿勢を持っている。C-2 電子情報技術が自然および社会に及ぼす影響や効果を理解し、情報処理技術者が社会に負っている責任を自覚している。C-3 文献や種々の情報媒体を利用して情報を集め、自主的、継続的に学習に取り組む意欲をもっている。

◎化シ:A-1

1.(TM)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。

2.(TM)行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

3.(TE)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。

4.(TE)行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

5.(TL)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有し、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

6.(TK)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有し、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。 (A-1)

7.(TC)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。

8.(TC)行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

9.(TA)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有し、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

◎ 化学システム工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 化学工学と分子工学を構成する主要要素である物理化学、有機・無機化学、移動現象論、反応工学などの化学プロセスの基礎となる原理や技術を説明できる。A-2 化学プロセスにおける主要な物質の性質、および有用物質生産の基本的な原理や技術を説明できる。A-3 化学工学と分子工学のみならず、広く自然科学および人文・社会科学などについても基本的な知識と理解をもっている。  B 【技能】 B-1 化学工学と分子工学において広く用いられる器具や装置を正しく操作できる。B-2 化学プロセスに関わる基礎的な現象を、実験や数値計算により解析できる。B-3 自分の意見を明確に表現し、他者と建設的な意見交換をおこなうことができる。 C 【態度・志向性】 C-1 自分から積極的に課題解決に取り組もうとする主体性をもつ。C-2 他者と協力しながら課題解決に取り組もうとする協調性をもつ。C-3 化学技術者として、関連分野の国際的動向や社会的意義に関心をもち、健全な倫理観に基づいて、課題解決に取り組もうとする。

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2019-701000T107-14行列と行列式Ⅱ「(再)」

小田 信行

◎社デ:A-2,B-1

1.(TM)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。

2.(TM)行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

3.(TE)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。

4.(TE)行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

5.(TL)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有し、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

6.(TK)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有し、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

7.(TC)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。 (A-2)

8.(TC)行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。 (B-1)

9.(TA)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有し、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

◎ 社会デザイン工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 建設工学の構造系、水理系、地盤系、計画系、材料・施工系、環境系のうち三分野以上に関する専門的な知識を持つ。A-2 応用数学、物理または化学、情報技術に関する知識を持つ。A-3 人文・社会科学関連科目に関する知識を持つ。  B 【技能】 B-1 応用数学、物理または化学、情報技術を修得し、それらを建設工学の学習ならびに問題解決へ応用することができる。B-2 実現可能な解をデザインし実行するために必要不可欠な、市民を含む多様な関係者との間の円滑なコミュニケーションを行うことができる。また、国際的コミュニケーションの基礎能力を有する。B-3 建設工学の専門的な知識を、建設分野の基本的問題の解決に応用することができる。 C 【態度・志向性】 C-1 技術が社会や自然に及ぼす影響や効果を十分に理解し、技術者としての責任感と倫理観を持つ。C-2 人文・社会科学関連科目、建設工学を支える基礎科目と専門科目の知識を活用して、社会の要求に対する実現可能な解を見出すことのできるデザイン能力を持つ。C-3 社会の変化、要求に柔軟に対応する自立した技術者として常に成長できるよう、自主的かつ継続的に学習を続ける習慣を持つ。C-4 環境保全、経済合理性、自然との調和が課題となる九州の地域特性などの種々の制約条件の下で、自立した一人の技術者、チーム力を有する技術者、さらには建設プロジェクトのリーダーとして、仕事をやり遂げる姿勢を持つ。C-5 社会・経済の環境変化に注意を払い、自らの仕事を客観的に評価し、必要に応じて柔軟に軌道修正できる PDCA サイクルを実践する姿勢を持つ。C-6 地球規模で幅広く考え、自然との調和が課題となる九州という地域に根ざしてグローカルに物事を考える姿勢を持つ。

◎建築:A-1

1.(TM)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。

2.(TM)行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

3.(TE)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。

4.(TE)行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

5.(TL)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有し、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

6.(TK)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有し、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

7.(TC)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有している。

8.(TC)行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。

9.(TA)部分空間の基底と次元に関する基礎的な知識を有し、行列の固有値、固有ベクトル、固有空間を理解し、行列の対角化ができる。 (A-1)

◎ 建築学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 工学技術の基礎となる数学や自然科学の知識を身につけ、建築学の理解に活かすことができる。A-2 建築学と関連する文科系学問の基礎的な教養を身につけ、建築を社会・文化・芸術などとの関連で考えることができる。A-3 材料・施工、建築構造、環境設備、建築・都市計画、歴史・意匠などの各分野において体系的な知識を身につけ、基礎的な理論を説明できる。  B 【技能】 B-1 建築における専門的な分野(材料・施工、建築構造、環境設備、建築・都市計画、歴史・意匠)の知識を理解し、実際の建築にあてはめて説明することができる。B-2 建築における専門的な分野(材料・施工、建築構造、環境設備、建築・都市計画、歴史・意匠)の知識を複合的に応用し、現実の建築に関する問題を考えることができる。B-3 建築に関連する問題を発見し、それを解決するための作業計画を立案することができる。B-4 自分の立案した作業計画にしたがい、学習・調査・実験・制作など必要な活動を効率よく制御し、計画的に推進することができる。 C 【態度・志向性】 C-1 建築技術者として、地球環境問題を意識するとともに、地域の伝統的な風土・景観・文化等の特性を生かして建築を考える意識をもっている。C-2 社会における建築技術者の役割を的確に認識した上で、建築技術者としての倫理感と責任感を持って、自分の職務に自律的かつ継続的に取り組む意志をもっている。C-3 建築技術者として求められる他者との協働において、自己のなすべき行動を的確に判断・実行し、かつ協働する他者の取るべき行動を判断し働きかける意志をもっている。

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2019-701000T098-16図学Ⅰ「(再) TM・TE・TL」

期別:後期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:後期:木・5時限  試験時間割:後日発表  

酒井 幸仁

◎--- 概要 ---◎

文化や科学は,形を表現することから育まれたということもできます.今の時代,身の回りには,多くの有形のモノと無形の情報が満ちあふれています.無形とはいえ,人間に伝達するための媒体には,多種多様な形があります.人間の『考える,つくる,使う,改める』等の知的能力は,人間を行動へといざなうための様々な形を創造してきました.新しい形を求めたり,形に新しい工夫を施したりし,機能や性能を進歩向上させる生産的な活動を繰り返すことで,日々新しいモノが生まれ続けています.このような形による技術の発展は,生活を豊かにし,文化を形成してきたといえます.この講義では,図形・形状処理工学(CAD工学),機械工学,情報工学,メディア工学の立場から,図形科学,コンピュータグラフィックスを中心に,理工学的理解に基づく図形の空間構造,計測情報等について,できるだけ幅広く話題提供し,形の理解に深く結びつくように学習していきます.空間の中の形の要素,道具を用いた形の図示,計算機による形の提示等,身の回りにあるモノの形状を記録・表現・伝達するための知識・方法・技術を相互に学べたらと考えています.また,計算機との対話的な通信という面から,人と機械・情報・電気系システムがインタラクティブな環境の中で相補的に作用することについて考え,人と計算機との関係理解に結びつくようにもできたらと思います.

◎--- 到達目標 ---◎

1.道具を用いて図形・形状を図示する原則と手法について学び,モノの形状を正確に読み取り,人間の視覚系の機能を踏まえて形を理解・把握できるようになる.(知識・理解)

2.図形・形状をディスプレイに表示する原理と手順について学び,計算機がモノの形状を適切に処理するためのデータ表現・変換理論・演算方法を理解・説明できるようになる.(知識・理解)

3.道具を用いて図形・形状を図示する原則と手法を踏まえた上で,機械・情報・電気系システムにおいて図形・形状をディスプレイに表示する原理と手順を説明できるようになる.(知識・理解)

4.キーボードやマウス,コントローラパッド,マイクロプロセッサに接続されたセンサ等の入力から図形・形状を操作することを例に,インタフェースデバイスの重要性を説明できるようになる.(知識・理解)

◎--- 指導方法 ---◎

1.講義科目なので,基本的にPowerPointと書画カメラを使って授業をします.テーマによって実習・演習・宿題も取り入れます.作図をするので三角定規・定規・コンパスを用意して下さい.2.講義毎に資料を配付します.PowerPointの補足や板書の内容を書き込み,適切にまとめる工夫をして下さい.3.インタラクティブな講義形式になるように,積極的な発言を求めます.

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

理解度を確認するために宿題を課します.配付資料,実習・演習等の成果物を確認し備えておくこと(目安30分).配付資料,実習・演習・宿題をもとに習慣的に復習し,知識・方法・技術が定着するように努めて下さい(目安30分).テキストを利用しませんので,講義毎に配付される資料等を適切に整理し,講義資料を完成させていくようにして下さい.後で見直して分かるかを考えて色々工夫してみて下さい(目安30分).

◎--- 授業計画 ---◎

【第1回 ガイダンス】【第2-7回 構造と形 空間の中の形の要素】形と次元(講義・実習)/幾何要素(講義・演習)/幾何判定(講義・演習)【第8-11回 計測と形 道具を用いた形の図示】3次元から2次元(講義・実習・宿題)/2次元から3次元(講義・実習・演習)【第12-14回 計測と形 計算機による形の提示】図形・形状の記述(講義・演習)/図形・形状の演算(講義)/図形・形状の表示(講義)【第15回 まとめ】以上は予定です.興味・関心や討論によるフィードバックをもとに変更されます.

◎--- 成績評価基準および方法 ---◎

到達目標の達成度を期末試験100%で評価します.評価の際には,福岡大学の成績評価基準に準拠し,特に『知識・理解,思考・判断,技能・表現』の観点を重視します.

◎--- テキスト ---◎

利用しません.講義毎に資料を配付します.

◎--- 履修上の留意点 ---◎

代数幾何に関連する基礎的な知識を有していることが望ましいです.

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2019-701000T098-16図学Ⅰ「(再) TM・TE・TL」

酒井 幸仁

◎機械:A-1,A-3

1.1.道具を用いて図形・形状を図示する原則と手法について学び,モノの形状を正確に読み取り,人間の視覚系の機能を踏まえて形を理解・把握できるようになる. (A-1)

2.2.図形・形状をディスプレイに表示する原理と手順について学び,計算機がモノの形状を適切に処理するためのデータ表現・変換理論・演算方法を理解・説明できるようになる. (A-1)

3.3.道具を用いて図形・形状を図示する原則と手法を踏まえた上で,機械・情報・電気系システムにおいて図形・形状をディスプレイに表示する原理と手順を説明できるようになる. (A-3)

4.4.キーボードやマウス,コントローラパッド,マイクロプロセッサに接続されたセンサ等の入力から図形・形状を操作することを例に,インタフェースデバイスの重要性を説明できるようになる. (A-3)

◎ 機械工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 ものづくり(機械の創造)に関する基礎学力と応用力を有している。A-2 健全な倫理観を支える知識と教養を機械工学と関連づけて身につけている。A-3 自然科学・人文科学・社会科学、語学などの教養にもとづいた工学と社会のつながりを理解する能力を備えている。  B 【技能】 B-1 機械工学の知識全般を有機的に活用する能力を備えている。B-2 機械工学の基礎学問(材料力学、流体工学、熱工学、機械設計・工作、機械力学・制御)の基本課題を理解し解決する能力を備えている。B-3 論理的に記述、発表、討議できるコミュニケーション技術を有し、自分の考えを伝えて意見交換ができる。 C 【態度・志向性】 C-1 社会のニーズを捉え、機械工学を活かして社会へ貢献する志向性がある。C-2 グローバルな視点で社会に貢献する志向性がある。C-3 生涯にわたって工学全般を学び続ける態度を有する。

◎電気:A-1

1.1.道具を用いて図形・形状を図示する原則と手法について学び,モノの形状を正確に読み取り,人間の視覚系の機能を踏まえて形を理解・把握できるようになる. (A-1)

2.2.図形・形状をディスプレイに表示する原理と手順について学び,計算機がモノの形状を適切に処理するためのデータ表現・変換理論・演算方法を理解・説明できるようになる. (A-1)

3.3.道具を用いて図形・形状を図示する原則と手法を踏まえた上で,機械・情報・電気系システムにおいて図形・形状をディスプレイに表示する原理と手順を説明できるようになる. (A-1)

4.4.キーボードやマウス,コントローラパッド,マイクロプロセッサに接続されたセンサ等の入力から図形・形状を操作することを例に,インタフェースデバイスの重要性を説明できるようになる. (A-1)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-701000T098-16図学Ⅰ「(再) TM・TE・TL」

酒井 幸仁

◎電情:A-1

1.1.道具を用いて図形・形状を図示する原則と手法について学び,モノの形状を正確に読み取り,人間の視覚系の機能を踏まえて形を理解・把握できるようになる. (A-1)

2.2.図形・形状をディスプレイに表示する原理と手順について学び,計算機がモノの形状を適切に処理するためのデータ表現・変換理論・演算方法を理解・説明できるようになる. (A-1)

3.3.道具を用いて図形・形状を図示する原則と手法を踏まえた上で,機械・情報・電気系システムにおいて図形・形状をディスプレイに表示する原理と手順を説明できるようになる. (A-1)

4.4.キーボードやマウス,コントローラパッド,マイクロプロセッサに接続されたセンサ等の入力から図形・形状を操作することを例に,インタフェースデバイスの重要性を説明できるようになる. (A-1)

◎ 電子情報工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学と物理学を中心とする自然科学についての基礎知識を持ち、実際の問題に応用できる。A-2 電子工学、通信工学、情報工学を学ぶうえで必須の基礎知識を持ち、説明することができる。A-3 電子工学ならびに通信工学の基礎知識、または情報工学の基礎知識を理解し、説明することができる。A-4 電子工学、通信工学、情報工学のそれぞれを応用したシステムまたは複合的に応用したシステムの基礎知識を持ち、説明することができる。  B 【技能】 B-1 社会の要求を解決する電子情報システムをデザインすることができる。B-2 論理的な文章の記述や発表の資料作成ができ、口頭発表により電子情報システムを説明できる技能を有する。B-3 与えられた制約の下で電子情報システムを構築するために計画的に仕事を進め、ま とめることができる。B-4 チームで相互評価と相互支援を行い、計画的に目標を達成することができる。 C 【態度・志向性】 C-1 歴史や文化、経済、価値観などに関する知識に基づき、自分自身の文化や価値観、利益だけではなく、他者の立場から物事を考える姿勢を持っている。C-2 電子情報技術が自然および社会に及ぼす影響や効果を理解し、情報処理技術者が社会に負っている責任を自覚している。C-3 文献や種々の情報媒体を利用して情報を集め、自主的、継続的に学習に取り組む意欲をもっている。

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2019-701000T101-15微分積分Ⅰ「(再)」

期別:後期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:後期:木・5時限  試験時間割:後日発表  

田中 尚人

◎--- 概要 ---◎

 この講義では1変数の関数に対する微分法・積分法について勉強する。諸君はこれらを高等学校である程度修得しており、講義の一部はその復習ということになるが、同じ事柄でも、この講義の説明は高校で受けたものとは異なることが多く、理解もより深いものが求められる。高校の復習という意識を捨てて、取り組んでほしい。もちろん3角関数の逆関数や、ある点の近くで関数を多項式で近似するテイラーの定理など、高校では全く扱われなかった題材も数多く含まれる。 将来専門教育を受ける際、微分・積分を道具として使いこなすためには、これらの意味を深く理解する必要があることは言うまでもないが、それと同じように計算練習を十分に行って微分・積分に慣れ親しむことも大切である。繰り返し使っているうちにその本質が見えてくることもある。使用されるテキストの各章末にはかなりの量の問題が用意されているが、これらのすべてを講義でとり上げる時間的な余裕はなく、大半は諸君の自習に委ねられることになる。自らの手を動かして計算し、ときには試行錯誤を繰り返しながらも自力で正解にたどりつく、という素晴らしいプロセスを受講者全員が体験して欲しい。

◎--- 到達目標 ---◎

微分や積分の基本的な計算が出来るようになる。(知識・理解)

関数を多項式で近似出来るようになる。(知識・理解)

関数の1階導関数および2階導関数の意味を知り、曲線のグラフが描けるようになる。(知識・理解)

定積分の意味を知り、微分と積分の間の関係がわかるようになる。(知識・理解)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習) ---◎

予習:教科書の、次回の授業範囲を読んでおくこと。(30分)復習:前回の講義ノートをよく読み、とりあげた例題の解き方などをよく理解しておくこと。(30分)

◎--- 評価基準および方法 ---◎

定期試験 (100%) により評価する。

◎--- 教科書 ---◎

山田直記・他著 「理工系のための実践的微分積分」学術図書(2007)(1,900円) ISBN978-4-87361-848-7

◎--- 参考書  ---◎

 微分積分を解説した本は数多くあるが、なによりもまず教科書をしっかり勉強することが大切である。

◎--- 授業計画 ---◎

1 逆3角関数

2 関数のグラフと連続性、極限の概念

3 微分係数と導関数

4 導関数の公式

5 合成関数と逆関数の導関数

6 高次導関数、微分方程式の概念

7 関数の近似、テイラーの定理

8 関数の増減とグラフ

9 前半の演習

10 定積分、その意味と微分の関係

11 積分の計算

12 積分の計算―部分分数展開―

13 部分積分

14 後半の演習

15 全体の演習

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2019-701000T101-15微分積分Ⅰ「(再)」

田中 尚人

◎機械:A-1,A-3

1.微分や積分の基本的な計算が出来るようになる。 (A-1)

2.関数を多項式で近似出来るようになる。 (A-1)

3.関数の1階導関数および2階導関数の意味を知り、曲線のグラフが描けるようになる。 (A-1)

4.定積分の意味を知り、微分と積分の間の関係がわかるようになる。 (A-3)

◎ 機械工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 ものづくり(機械の創造)に関する基礎学力と応用力を有している。A-2 健全な倫理観を支える知識と教養を機械工学と関連づけて身につけている。A-3 自然科学・人文科学・社会科学、語学などの教養にもとづいた工学と社会のつながりを理解する能力を備えている。  B 【技能】 B-1 機械工学の知識全般を有機的に活用する能力を備えている。B-2 機械工学の基礎学問(材料力学、流体工学、熱工学、機械設計・工作、機械力学・制御)の基本課題を理解し解決する能力を備えている。B-3 論理的に記述、発表、討議できるコミュニケーション技術を有し、自分の考えを伝えて意見交換ができる。 C 【態度・志向性】 C-1 社会のニーズを捉え、機械工学を活かして社会へ貢献する志向性がある。C-2 グローバルな視点で社会に貢献する志向性がある。C-3 生涯にわたって工学全般を学び続ける態度を有する。

◎電気:A-1,B-1

1.微分や積分の基本的な計算が出来るようになる。 (A-1)

2.関数を多項式で近似出来るようになる。 (B-1)

3.関数の1階導関数および2階導関数の意味を知り、曲線のグラフが描けるようになる。 (B-1)

4.定積分の意味を知り、微分と積分の間の関係がわかるようになる。 (B-1)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-701000T101-15微分積分Ⅰ「(再)」

田中 尚人

◎電情:A-1

1.微分や積分の基本的な計算が出来るようになる。 (A-1)

2.関数を多項式で近似出来るようになる。 (A-1)

3.関数の1階導関数および2階導関数の意味を知り、曲線のグラフが描けるようになる。 (A-1)

4.定積分の意味を知り、微分と積分の間の関係がわかるようになる。 (A-1)

◎ 電子情報工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学と物理学を中心とする自然科学についての基礎知識を持ち、実際の問題に応用できる。A-2 電子工学、通信工学、情報工学を学ぶうえで必須の基礎知識を持ち、説明することができる。A-3 電子工学ならびに通信工学の基礎知識、または情報工学の基礎知識を理解し、説明することができる。A-4 電子工学、通信工学、情報工学のそれぞれを応用したシステムまたは複合的に応用したシステムの基礎知識を持ち、説明することができる。  B 【技能】 B-1 社会の要求を解決する電子情報システムをデザインすることができる。B-2 論理的な文章の記述や発表の資料作成ができ、口頭発表により電子情報システムを説明できる技能を有する。B-3 与えられた制約の下で電子情報システムを構築するために計画的に仕事を進め、ま とめることができる。B-4 チームで相互評価と相互支援を行い、計画的に目標を達成することができる。 C 【態度・志向性】 C-1 歴史や文化、経済、価値観などに関する知識に基づき、自分自身の文化や価値観、利益だけではなく、他者の立場から物事を考える姿勢を持っている。C-2 電子情報技術が自然および社会に及ぼす影響や効果を理解し、情報処理技術者が社会に負っている責任を自覚している。C-3 文献や種々の情報媒体を利用して情報を集め、自主的、継続的に学習に取り組む意欲をもっている。

◎化シ:A-1

1.微分や積分の基本的な計算が出来るようになる。 (A-1)

2.関数を多項式で近似出来るようになる。 (A-1)

3.関数の1階導関数および2階導関数の意味を知り、曲線のグラフが描けるようになる。 (A-1)

4.定積分の意味を知り、微分と積分の間の関係がわかるようになる。 (A-1)

◎ 化学システム工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 化学工学と分子工学を構成する主要要素である物理化学、有機・無機化学、移動現象論、反応工学などの化学プロセスの基礎となる原理や技術を説明できる。A-2 化学プロセスにおける主要な物質の性質、および有用物質生産の基本的な原理や技術を説明できる。A-3 化学工学と分子工学のみならず、広く自然科学および人文・社会科学などについても基本的な知識と理解をもっている。  B 【技能】 B-1 化学工学と分子工学において広く用いられる器具や装置を正しく操作できる。B-2 化学プロセスに関わる基礎的な現象を、実験や数値計算により解析できる。B-3 自分の意見を明確に表現し、他者と建設的な意見交換をおこなうことができる。 C 【態度・志向性】 C-1 自分から積極的に課題解決に取り組もうとする主体性をもつ。C-2 他者と協力しながら課題解決に取り組もうとする協調性をもつ。C-3 化学技術者として、関連分野の国際的動向や社会的意義に関心をもち、健全な倫理観に基づいて、課題解決に取り組もうとする。

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2019-701000T101-15微分積分Ⅰ「(再)」

田中 尚人

◎社デ:A-2,B-1

1.微分や積分の基本的な計算が出来るようになる。 (B-1)

2.関数を多項式で近似出来るようになる。 (B-1)

3.関数の1階導関数および2階導関数の意味を知り、曲線のグラフが描けるようになる。 (B-1)

4.定積分の意味を知り、微分と積分の間の関係がわかるようになる。 (A-2)

◎ 社会デザイン工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 建設工学の構造系、水理系、地盤系、計画系、材料・施工系、環境系のうち三分野以上に関する専門的な知識を持つ。A-2 応用数学、物理または化学、情報技術に関する知識を持つ。A-3 人文・社会科学関連科目に関する知識を持つ。  B 【技能】 B-1 応用数学、物理または化学、情報技術を修得し、それらを建設工学の学習ならびに問題解決へ応用することができる。B-2 実現可能な解をデザインし実行するために必要不可欠な、市民を含む多様な関係者との間の円滑なコミュニケーションを行うことができる。また、国際的コミュニケーションの基礎能力を有する。B-3 建設工学の専門的な知識を、建設分野の基本的問題の解決に応用することができる。 C 【態度・志向性】 C-1 技術が社会や自然に及ぼす影響や効果を十分に理解し、技術者としての責任感と倫理観を持つ。C-2 人文・社会科学関連科目、建設工学を支える基礎科目と専門科目の知識を活用して、社会の要求に対する実現可能な解を見出すことのできるデザイン能力を持つ。C-3 社会の変化、要求に柔軟に対応する自立した技術者として常に成長できるよう、自主的かつ継続的に学習を続ける習慣を持つ。C-4 環境保全、経済合理性、自然との調和が課題となる九州の地域特性などの種々の制約条件の下で、自立した一人の技術者、チーム力を有する技術者、さらには建設プロジェクトのリーダーとして、仕事をやり遂げる姿勢を持つ。C-5 社会・経済の環境変化に注意を払い、自らの仕事を客観的に評価し、必要に応じて柔軟に軌道修正できる PDCA サイクルを実践する姿勢を持つ。C-6 地球規模で幅広く考え、自然との調和が課題となる九州という地域に根ざしてグローカルに物事を考える姿勢を持つ。

◎建築:A-1

1.微分や積分の基本的な計算が出来るようになる。 (A-1)

2.関数を多項式で近似出来るようになる。 (A-1)

3.関数の1階導関数および2階導関数の意味を知り、曲線のグラフが描けるようになる。 (A-1)

4.定積分の意味を知り、微分と積分の間の関係がわかるようになる。 (A-1)

◎ 建築学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 工学技術の基礎となる数学や自然科学の知識を身につけ、建築学の理解に活かすことができる。A-2 建築学と関連する文科系学問の基礎的な教養を身につけ、建築を社会・文化・芸術などとの関連で考えることができる。A-3 材料・施工、建築構造、環境設備、建築・都市計画、歴史・意匠などの各分野において体系的な知識を身につけ、基礎的な理論を説明できる。  B 【技能】 B-1 建築における専門的な分野(材料・施工、建築構造、環境設備、建築・都市計画、歴史・意匠)の知識を理解し、実際の建築にあてはめて説明することができる。B-2 建築における専門的な分野(材料・施工、建築構造、環境設備、建築・都市計画、歴史・意匠)の知識を複合的に応用し、現実の建築に関する問題を考えることができる。B-3 建築に関連する問題を発見し、それを解決するための作業計画を立案することができる。B-4 自分の立案した作業計画にしたがい、学習・調査・実験・制作など必要な活動を効率よく制御し、計画的に推進することができる。 C 【態度・志向性】 C-1 建築技術者として、地球環境問題を意識するとともに、地域の伝統的な風土・景観・文化等の特性を生かして建築を考える意識をもっている。C-2 社会における建築技術者の役割を的確に認識した上で、建築技術者としての倫理感と責任感を持って、自分の職務に自律的かつ継続的に取り組む意志をもっている。C-3 建築技術者として求められる他者との協働において、自己のなすべき行動を的確に判断・実行し、かつ協働する他者の取るべき行動を判断し働きかける意志をもっている。

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2019-701000T103-13微分積分Ⅱ「(再)」

期別:前期  単位数:2  開講年次: 1   授業形態:講義  実務経験:  科目水準:入門  試験実施:有り   授業時間割:前期:木・5時限  試験時間割:後日発表  

田中 尚人

◎--- 概要 ---◎

 この講義では前期の微分積分Ⅰに引き続いて1変数の関数の置換積分法を確認した後、簡単な微分方程式について勉強する。微分方程式とはある関数とその導関数の間に成り立つ関係式のことで、たとえば物体の運動に関するニュートンの運動方程式や回路を流れる電流に関するキルヒホッフの法則を数式で表現すると、いずれも数学的には同じタイプの微分方程式がえられる。微分方程式の本格的な勉強は微分積分Ⅳにゆずるとして、ここでは微分方程式とはどのようなものなのか?ということから始め、応用上よくあらわれる線形の方程式の解き方について学ぶ。 この講義のもう一つのテーマは2変数の関数の微分法(偏微分)である。1変数の関数のグラフが平面上の曲線を表わしたのに対して、2変数関数のグラフは空間内の曲面を表す。1変数関数の場合にすでに勉強している合成関数の微分やテイラーの定理を2変数関数の場合にも考える。1変数関数との類推で同じように議論できる部分と、2変数の関数に特有のことを区別しながら先生の説明を聞くことが大切である。1変数の話を2変数に拡張する作業を楽しんで欲しい。2変数関数のグラフ(曲面)の極値問題が解けるようになることをこの講義の最終的な目標とする。

◎--- 到達目標 ---◎

簡単な微分方程式の解法を学び、工学へ応用できるようになる。(知識・理解)

偏微分の計算が出来るようになる。(知識・理解)

偏導関数の意味を理解し、2変数関数の極値問題が解けるようになる。(知識・理解)

◎--- 授業時間外の学習(予習・復習)  ---◎

予習:教科書の、次回の授業範囲を読んでおくこと。(30分)復習:前回の講義ノートをよく読み、とりあげた例題の解き方などをよく理解しておくこと。(30分)

◎--- 評価基準および方法  ---◎

定期試験 (100%) により評価する。

◎--- 教科書  ---◎

山田直記・他著 「理工系のための実践的微分積分」学術図書(2007)(1,900円) ISBN978-4-87361-848-7

◎--- 参考書 ---◎

 微分積分を解説した本は数多くあるが、なによりもまず教科書をしっかり勉強することが大切である。

◎--- 授業計画 ---◎

1 置換積分

2 置換積分の演習

3 1階線形微分方程式

4 2階定数係数線形方程式

5 微分方程式の演習

6 空間内の直線と平面

7 2変数関数のグラフと曲面、連続性

8 偏微分係数と接線、接平面

9 高次偏導関数

10 合成関数の偏導関数

11 偏微分方程式の紹介

12 テイラーの定理

13 極大値と極小値

14 2変数関数とその微分(偏微分)の演習

15 全体の演習

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2019-701000T103-13微分積分Ⅱ「(再)」

田中 尚人

◎機械:A-1,A-3

1.簡単な微分方程式の解法を学び、工学へ応用できるようになる。 (A-3)

2.偏微分の計算が出来るようになる。 (A-1)

3.偏導関数の意味を理解し、2変数関数の極値問題が解けるようになる。 (A-1)

◎ 機械工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 ものづくり(機械の創造)に関する基礎学力と応用力を有している。A-2 健全な倫理観を支える知識と教養を機械工学と関連づけて身につけている。A-3 自然科学・人文科学・社会科学、語学などの教養にもとづいた工学と社会のつながりを理解する能力を備えている。  B 【技能】 B-1 機械工学の知識全般を有機的に活用する能力を備えている。B-2 機械工学の基礎学問(材料力学、流体工学、熱工学、機械設計・工作、機械力学・制御)の基本課題を理解し解決する能力を備えている。B-3 論理的に記述、発表、討議できるコミュニケーション技術を有し、自分の考えを伝えて意見交換ができる。 C 【態度・志向性】 C-1 社会のニーズを捉え、機械工学を活かして社会へ貢献する志向性がある。C-2 グローバルな視点で社会に貢献する志向性がある。C-3 生涯にわたって工学全般を学び続ける態度を有する。

◎電気:A-1,B-1

1.簡単な微分方程式の解法を学び、工学へ応用できるようになる。 (A-1)

2.偏微分の計算が出来るようになる。 (A-1)

3.偏導関数の意味を理解し、2変数関数の極値問題が解けるようになる。 (B-1)

◎ 電気工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学・物理学の自然科学関係の基礎知識を持ち、電気磁気学・電気回路の概念と基本法則を理解して電気的及び磁気的挙動を説明できる。A-2 電力機器・半導体の動作原理、使用材料、効率向上の方法を説明できる。A-3 電気工学の典型的な現象に関する実験を行い、各種法則及び現象に基づき実験結果を説明できる。A-4 人文科学・社会科学・自然科学の基本的知識を有し、電気工学の役割を理解できる。  B 【技能】 B-1 数学を用いて電気の典型的問題を解析できる。B-2 基本的な実験装置の原理を理解して操作でき、不確かさを考慮して実験結果を定量的に分析できる。B-3 実験データについて、理論的見地から整理・解釈することができ、他人との意見 交換を通して、自らの考えや意見を的確に伝えることができる。 C 【態度・志向性】 C-1 問題に取り組む積極性や持続力を持っている。C-2 自ら課題解決に取り組む行動力を持っている。

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2019-701000T103-13微分積分Ⅱ「(再)」

田中 尚人

◎電情:A-1

1.簡単な微分方程式の解法を学び、工学へ応用できるようになる。 (A-1)

2.偏微分の計算が出来るようになる。 (A-1)

3.偏導関数の意味を理解し、2変数関数の極値問題が解けるようになる。 (A-1)

◎ 電子情報工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 数学と物理学を中心とする自然科学についての基礎知識を持ち、実際の問題に応用できる。A-2 電子工学、通信工学、情報工学を学ぶうえで必須の基礎知識を持ち、説明することができる。A-3 電子工学ならびに通信工学の基礎知識、または情報工学の基礎知識を理解し、説明することができる。A-4 電子工学、通信工学、情報工学のそれぞれを応用したシステムまたは複合的に応用したシステムの基礎知識を持ち、説明することができる。  B 【技能】 B-1 社会の要求を解決する電子情報システムをデザインすることができる。B-2 論理的な文章の記述や発表の資料作成ができ、口頭発表により電子情報システムを説明できる技能を有する。B-3 与えられた制約の下で電子情報システムを構築するために計画的に仕事を進め、ま とめることができる。B-4 チームで相互評価と相互支援を行い、計画的に目標を達成することができる。 C 【態度・志向性】 C-1 歴史や文化、経済、価値観などに関する知識に基づき、自分自身の文化や価値観、利益だけではなく、他者の立場から物事を考える姿勢を持っている。C-2 電子情報技術が自然および社会に及ぼす影響や効果を理解し、情報処理技術者が社会に負っている責任を自覚している。C-3 文献や種々の情報媒体を利用して情報を集め、自主的、継続的に学習に取り組む意欲をもっている。

◎化シ:A-1

1.簡単な微分方程式の解法を学び、工学へ応用できるようになる。 (A-1)

2.偏微分の計算が出来るようになる。 (A-1)

3.偏導関数の意味を理解し、2変数関数の極値問題が解けるようになる。 (A-1)

◎ 化学システム工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 化学工学と分子工学を構成する主要要素である物理化学、有機・無機化学、移動現象論、反応工学などの化学プロセスの基礎となる原理や技術を説明できる。A-2 化学プロセスにおける主要な物質の性質、および有用物質生産の基本的な原理や技術を説明できる。A-3 化学工学と分子工学のみならず、広く自然科学および人文・社会科学などについても基本的な知識と理解をもっている。  B 【技能】 B-1 化学工学と分子工学において広く用いられる器具や装置を正しく操作できる。B-2 化学プロセスに関わる基礎的な現象を、実験や数値計算により解析できる。B-3 自分の意見を明確に表現し、他者と建設的な意見交換をおこなうことができる。 C 【態度・志向性】 C-1 自分から積極的に課題解決に取り組もうとする主体性をもつ。C-2 他者と協力しながら課題解決に取り組もうとする協調性をもつ。C-3 化学技術者として、関連分野の国際的動向や社会的意義に関心をもち、健全な倫理観に基づいて、課題解決に取り組もうとする。

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2019-701000T103-13微分積分Ⅱ「(再)」

田中 尚人

◎社デ:A-2,B-1

1.簡単な微分方程式の解法を学び、工学へ応用できるようになる。 (A-2)

2.偏微分の計算が出来るようになる。 (B-1)

3.偏導関数の意味を理解し、2変数関数の極値問題が解けるようになる。 (B-1)

◎ 社会デザイン工学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 建設工学の構造系、水理系、地盤系、計画系、材料・施工系、環境系のうち三分野以上に関する専門的な知識を持つ。A-2 応用数学、物理または化学、情報技術に関する知識を持つ。A-3 人文・社会科学関連科目に関する知識を持つ。  B 【技能】 B-1 応用数学、物理または化学、情報技術を修得し、それらを建設工学の学習ならびに問題解決へ応用することができる。B-2 実現可能な解をデザインし実行するために必要不可欠な、市民を含む多様な関係者との間の円滑なコミュニケーションを行うことができる。また、国際的コミュニケーションの基礎能力を有する。B-3 建設工学の専門的な知識を、建設分野の基本的問題の解決に応用することができる。 C 【態度・志向性】 C-1 技術が社会や自然に及ぼす影響や効果を十分に理解し、技術者としての責任感と倫理観を持つ。C-2 人文・社会科学関連科目、建設工学を支える基礎科目と専門科目の知識を活用して、社会の要求に対する実現可能な解を見出すことのできるデザイン能力を持つ。C-3 社会の変化、要求に柔軟に対応する自立した技術者として常に成長できるよう、自主的かつ継続的に学習を続ける習慣を持つ。C-4 環境保全、経済合理性、自然との調和が課題となる九州の地域特性などの種々の制約条件の下で、自立した一人の技術者、チーム力を有する技術者、さらには建設プロジェクトのリーダーとして、仕事をやり遂げる姿勢を持つ。C-5 社会・経済の環境変化に注意を払い、自らの仕事を客観的に評価し、必要に応じて柔軟に軌道修正できる PDCA サイクルを実践する姿勢を持つ。C-6 地球規模で幅広く考え、自然との調和が課題となる九州という地域に根ざしてグローカルに物事を考える姿勢を持つ。

◎建築:A-1

1.簡単な微分方程式の解法を学び、工学へ応用できるようになる。 (A-1)

2.偏微分の計算が出来るようになる。 (A-1)

3.偏導関数の意味を理解し、2変数関数の極値問題が解けるようになる。 (A-1)

◎ 建築学  ディプロマ・ポリシー(DP) A 【知識・理解】 A-1 工学技術の基礎となる数学や自然科学の知識を身につけ、建築学の理解に活かすことができる。A-2 建築学と関連する文科系学問の基礎的な教養を身につけ、建築を社会・文化・芸術などとの関連で考えることができる。A-3 材料・施工、建築構造、環境設備、建築・都市計画、歴史・意匠などの各分野において体系的な知識を身につけ、基礎的な理論を説明できる。  B 【技能】 B-1 建築における専門的な分野(材料・施工、建築構造、環境設備、建築・都市計画、歴史・意匠)の知識を理解し、実際の建築にあてはめて説明することができる。B-2 建築における専門的な分野(材料・施工、建築構造、環境設備、建築・都市計画、歴史・意匠)の知識を複合的に応用し、現実の建築に関する問題を考えることができる。B-3 建築に関連する問題を発見し、それを解決するための作業計画を立案することができる。B-4 自分の立案した作業計画にしたがい、学習・調査・実験・制作など必要な活動を効率よく制御し、計画的に推進することができる。 C 【態度・志向性】 C-1 建築技術者として、地球環境問題を意識するとともに、地域の伝統的な風土・景観・文化等の特性を生かして建築を考える意識をもっている。C-2 社会における建築技術者の役割を的確に認識した上で、建築技術者としての倫理感と責任感を持って、自分の職務に自律的かつ継続的に取り組む意志をもっている。C-3 建築技術者として求められる他者との協働において、自己のなすべき行動を的確に判断・実行し、かつ協働する他者の取るべき行動を判断し働きかける意志をもっている。