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科目の基本情報

開講年度	2022 年度
開講区分	工学部機械工学科／総合工学科機械工学コース・基礎教育

受講対象学生	学部(学士課程) : 2年次工学部機械工学科
選択・必修	必修
授業科目名	工業数学Ⅰ及び演習
	こうぎょうすうがくいちおよびえんしゅう
	Advanced Engineering Mathematics I and Exercises
単位数	2.5 単位
ナンバリングコード

開放科目	非開放科目
開講学期	前期
開講時間	水曜日 8, 9, 10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	学生数に併せて調整．
担当教員	西村顕（工学部）
担当教員	NISHIMURA, Akira
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	ベクトル解析は，物理学などの基礎分野から工学などの応用分野まで幅広く活用されている．本講義では，ベクトルの基礎からベクトル関数の微分，積分，積分定理などについて解説する．他の専門教育科目を理解できるようになることを講義の主目的とし，基礎的な諸概念と実際の計算手法の習熟に力点をおく．
学修の目的	ベクトル解析は，電磁気学，力学，流体力学などで問題とする様々な物理量をベクトル量とスカラー量として記述したとき，それらの量の間の関係を明確に簡潔にまとめた分野である．個々の専門の基礎とベクトル解析とは相通ずるものがあり，専門の勉学にはベクトル解析の知識は必須である．
学修の到達目標	ベクトル解析に関する最も基本的な概念を習熟し，これらの概念を基礎の一つとしている物理学や他の専門科目を受講した際にそれらの理解を助ける能力を身につける．
ディプロマ・ポリシー	○ 学科・コース等の教育目標　個性に輝く技術者となるために、自らの短所を補い、長所を伸ばそうとする意欲と姿勢を持っている。【関心・意欲】【態度】　社会性・国際性・倫理観：社会的・国際的に広い視野、先見性、倫理観を持つために、科学技術の果たす歴史的・社会的役割を理解している。【態度】　コミュニケーション能力：自らの考えを日本語や英語で科学的・論理的に説明し、コミュニケーションすることができる。【技能・表現】 ○工学基礎：工学の礎となる数学、自然科学、情報技術に関する基礎知識を持っており、これを使って議論できる。【知識・理解】　機械工学専門：材料と構造、運動と振動、エネルギーと流れ、情報と計測・制御、設計と生産、機械とシステムなどの機械工学の主要専門分野に関する基礎知識を持ち、これを応用することができる。【知識・理解】　デザイン能力・創造性：社会の要求をとらえたモノづくりのための創造力と設計技術の基礎を修得している。【思考・判断】　実践的能力：機械の専門分野とともに、産業の環境負荷や生態系への影響、環境と人間に調和する機械の知能化など、環境-人間-機械の関係を総体的にとらえて、科学技術を応用することができる。【思考・判断】　自主性：地球の将来を見据えて、自ら課題を設定し、計画・実行することができる。【関心・意欲】 ○ 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	講義の8割（=16回×0.8≒13回）以上に出席することを単位認定の必要条件とする．評価は，演習，中間試験，定期試験の合計100点で行う．合計点数/10を四捨五入して最終成績とする．最終成績6以上を合格とする．
授業の方法	講義演習
授業の特徴	PBL 特色ある教育英語を用いた教育
授業改善の工夫	受講生の習熟度を十分に把握し，演習や定期試験で出題する問題の難易度を適宜調整する．
教科書	工学・物理のための基礎ベクトル解析（畑山明聖・櫻林徹　共著；　コロナ社）
参考書	ベクトル解析　道具と考えていねいに（上野和之　著；　共立出版）
オフィスアワー	授業終了後，講義室及び機械創成棟3階　西村教員室（2308室）にて対応する．電子メールによる質問も受け付ける．
受講要件	特になし．
予め履修が望ましい科目	入門数学演習を履修し，十分に理解しておくことが望ましい．
発展科目	工業数学II及び演習
その他	数式の暗記ではなく，本質的な数学力を身につけるよう心がけること．

授業計画

MoodleのコースURL

キーワード	ベクトル，スカラー，線積分，面積分，座標変換，積分定理
Key Word(s)	Vector, Scalar, Line Integral, Surface Integral, Coordinates Transformation, Integral Theorems
学修内容	第1回　ベクトルに関する基本事項第2回　ベクトルの微分第3回　ベクトルの積の微分第4回　ベクトル場とスカラー場第5回　スカラー場の勾配第6回　ベクトル場の発散第7回　ベクトル場の回転第8回　中間試験第9回　線積分第10回　面積分第11回　ガウスの定理第12回　ベクトル場の循環第13回　ストークスの定理第14回　曲線座標系第15回　変数変換およびヤコビアンを使った表現第16回　期末試験
事前・事後学修の内容	講義の最初に前回の講義内容に関する演習を行うので，復習は特に念入りに行うこと．予習については，教科書の問題を解いておくと理解が早い．
事前・事後学修の内容	事前学修の時間:135分/回　　　事後学修の時間:135分/回