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科目の基本情報

開講年度 2017 年度
開講区分 生物資源学部
受講対象学生 共生環境学科・全教育コース
学部(学士課程) : 3年次
選択・必修 選択
選択科目:地球環境プロ指定科目、環境デザインプロ指定科目、農業土木プロ指定科目
授業科目名 物質循環解析学
ぶっしつじゅんかんかいせきがく
Mathematics for the cycling of matter
単位数 2 単位
他学部・他研究科からの受講 他学科の学生の受講可, 他学部の学生の受講可
Excel VBAを用いたプログラミングの基礎知識を持っていること
市民開放授業 市民開放授業ではない
開講学期

前期

開講時間 月曜日 1, 2時限
開講場所

担当教員 ○取出 伸夫(共生環境学科)

TORIDE Nobuo

学習の目的と方法

授業の概要 生態系における物質循環を考える際に基本となる拡散方程式について物理的な意味を学ぶ.その上で,ExcelのVBAを用いた数値計算プログラムを作成し,拡散方程式,境界条件について物理的な考察を行う.
学習の目的 拡散方程式の陽解法および陰解法による数値解法とプログラミング技術を学ぶ.作成したプログラムを用いて,各種パラメータ,境界条件の物理的な意味を学ぶ.
学習の到達目標 数値シミュレーションとプログラミングの基本を学び,拡散方程式の理解を深めると同時に,特に適切な境界条件を与えることが物質循環の解析において重要であることを体得する.
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標
○ JABEE 関連項目

○ 全学の教育目標
感じる力
  •  感性
  •  共感
  •  倫理観
  •  モチベーション
  • ○主体的学習力
  •  心身の健康に対する意識
考える力
  •  幅広い教養
  • ○専門知識・技術
  • ○論理的思考力
  • ○課題探求力
  •  問題解決力
  •  批判的思考力
コミュニケーション力
  • ○情報受発信力
  • ○討論・対話力
  •  指導力・協調性
  •  社会人としての態度
  •  実践外国語力
生きる力
  • ○感じる力、考える力、コミュニケーション力を総合した力

授業の方法 講義

授業の特徴 能動的要素を加えた授業

教科書 偏微分方程式 科学者・技術者のための使い方と解き方 スタンリー・ファーロー著 伊里正夫・伊里由美訳 ワイリー・ジャパン
参考書 プラウン運動 米沢富美子著 共立出版
成績評価方法と基準 適宜与える課題の提出・発表(100%)
オフィスアワー 随時受け付け.部屋番号574
受講要件 Excel VBAプログラミングの基礎知識をもっていること.
予め履修が望ましい科目 情報科学応用演習
発展科目 土壌圏物質移動論
授業改善への工夫 レポートにより学生の理解度を確認し,また授業に対する要望等を書いてもらうことにより,適宜,授業改善を行う.
その他

授業計画

キーワード 拡散方程式,数値解法,クランクニコルソン,境界条件,シミュレーション
Key Word(s) Diffusion equation, Numerical analysis. Crank-Nicolson method, Boundary conditions, Simulation
学習内容 1.拡散方程式とは
2.ブラウン運動と拡散
3. 拡散型の問題
4. 拡散型問題のいろろいろな境界条件
5. 数値解
6. 陽的差分法
7-10. 陽的差分法を用いたプログラミングと演習
11. 院的差分法
12-15 陰的差分法を用いたプログラミングと演習
学習課題(予習・復習) Excel VBAプログラミングの基本について学ぶ・
与えられた課題について,自らプログラミングし,その計算結果を取りまとめて発表する.
ナンバリングコード(試行) BO-AGRI-2

※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 ナンバリングコード一覧表はこちら


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