三重大学ウェブシラバス

シラバス表示

　シラバスの詳細な内容を表示します。

→ 閉じる（シラバスの一覧にもどる）

科目の基本情報

開講年度	2021 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	選択選択推奨科目（農業土木コース）
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
ナンバリングコード	BIOR-Envi-3141-013

開放科目	非開放科目
開講学期	前期
開講時間	月曜日 1, 2時限
授業形態	ハイブリッド授業 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業「ハイブリッド授業」・・・「対面授業」と「オンライン授業」を併用した授業「オンデマンド授業」・・・動画コンテンツの配信等によって実施する授業
開講場所
担当教員	○取出　伸夫(共生環境学科)
担当教員	TORIDE Nobuo
実務経験のある教員	移流拡散方程式の解析解を用いた土中の溶質移動解析プログラム開発の経験を基に，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の物理的な意味を学ぶ講義を行う．具体的には，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．
SDGsの目標
連絡事項	* 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい

学修の目的と方法

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．
学修の目的	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感度解析を行い，各種パラメータ，境界条件の物理的な意味を理解する．
学修の到達目標	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　幅広い教養と倫理観、国際感覚を身につけ、豊かな人間性を有している。　生命、環境、食料、健康等に関する生物資源学の基本的な知識と技術、経験を有している。 ○科学的で論理的な思考を展開することができ、計画的に問題の解決に取り組むことができる。　豊かなコミュニケーション能力を持ち、他者と協力して行動することができる。　社会の変化に柔軟かつ自律的に対応し、発展的に生きていくことができる。 ○ 全学の教育目標感じる力　感性　共感 ○主体性考える力　幅広い教養 ○専門知識・技術 ○論理的・批判的思考力コミュニケーション力 ○表現力(発表・討論・対話) 　リーダーシップ・フォロワーシップ　実践外国語力生きる力 ○問題発見解決力　心身・健康に対する意識　社会人としての態度・倫理観 ○ JABEE 関連項目
成績評価方法と基準	適宜与える課題の提出・発表(100%)
授業の方法	講義演習
授業の特徴	PBL 特色ある教育プレゼンテーション/ディベートを取り入れた授業英語を用いた教育
授業改善の工夫	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.
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
オフィスアワー	随時受け付け.部屋番号574，オンライン可(メール【取出：ntoride@bio.mie-u.ac.jp】で予約)
受講要件
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
その他

授業計画

MoodleのコースURL	https://moodle.mie-u.ac.jp/moodle35/course/view.php?id=4992

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
学修内容	熱伝導方程式を導出し，初期境界条件の物理的な意味を学ぶ，その上で，数値解法として，陽的差分法，員的差分法によるプログラミングを習得し，計算結果について議論する．第１回：偏微分方程式入門第２回：拡散方程式第３回：拡散型問題のいろいろな境界条件: 温度条件第４回：拡散型問題のいろいろな境界条件: フラックス条件第５回：熱伝導方程式の導出第６回：熱伝導方程式の定常流れ第７回：数値解法とは第８回：陽的差分法第９回：陽的差分法のプログラミング第１０回：数値解と解析解第１１回：陰的差分法第１２回：陰的差分法のプログラミング第１３回：打ち切り誤差と丸め誤差第１４回：温度条件と温浴条件の比較第１５回：側方からの熱損失
事前・事後学修の内容	熱伝導方程式と境界条件について物理的な意味を学ぶ．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．
事前・事後学修の内容	事前学修の時間:60分/回　　　事後学修の時間:180分/回