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専門教育課程 機械工学科
| 授業科目区分 |
科目名 |
単位数 |
科目コード |
開講時期 |
履修方法 |
専門教育課程
専門科目
専門 |
機械応用プログラミングⅠ
Numerical Analysis for Mechanical Engineering I
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2 |
E010-01 |
2024年度
３期（前学期）
|
修学規程第4条を参照 |
| 授業科目の学習・教育目標 |
| キーワード |
学習・教育目標 |
| 1.プログラミング
2.変数と型
3.選択処理
4.繰り返し処理
5.関数
|
現代の機械工学においてはコンピュータはそのツールとして不可欠である．なかでも計算機
プログラミングは機械工学においてデータ解析，計測評価を行う場合，有効な技術となる．
本講義では計算機プログラミングにおいて欠かせない選択処理，繰り返し処理を活用できる
ようにする．また，変数の型や計算機内でそれらがどのように取り扱われているか理解する
ことで，数値計算プログラミングの基礎を身につける． |
| 授業の概要および学習上の助言 |
| 本講義の目的はプログラミングの基礎を習得することである．これまでに様々なプログラミング言語が開発されてきたが，
本講義では近年データ解析やAIなどで非常に多く利用されているPythonを用いる（状況によっては使用する言語を変更する場
合もある）．プログラミングの習得には，アルゴリズム（一連の処理方法）とそれを表現する言語の習得が必要となる．言語
は英語と同じで”習うより慣れる”ことが重要であり，授業外でも積極的に利用することが必要である．生成系AIにプログラ
ミングをさせることもできるが，自分で作らない限り習得することは出来ない．生成系AIの利用は作成したコードのエラーチ
ェックに留めておくことが望ましい．
最初に，描画ライブラリーturtleを用いてプログラミングの処理を直感的に理解することから始め，アルゴリズムとフロー
チャートを学習し，プログラムの作り方を学習する．その後，順次処理，選択処理，繰り返し処理について学習する．また，
後学期に開講される機械応用プログラミングIIでは数値解析を学習するため，変数と型とその内部表現について学習し，計算
機における数値の取り扱いについて理解を深める．本講義の集大成として簡単なゲームのコードを作成することを目標とする
． |
| 教科書および参考書・リザーブドブック |
| 教科書：プログラムのつくりかた Python 入門編 Lv.0[実教出版]
参考書：指定なし
ﾘｻﾞｰﾌﾞﾄﾞﾌﾞｯｸ：指定なし |
| 履修に必要な予備知識や技能 |
| パソコンの環境設定などをよく理解しておく．中学や高校で学習した数学を復習しておく． |
| 学生が達成すべき行動目標 |
| No. |
学科教育目標
（記号表記） |
|
| ① |
H,L |
turtleを用いて図形を描画できる |
| ② |
H,L |
繰り返し処理を用いたコードを作成できる |
| ③ |
H,L |
選択処理を用いたコードを作成できる |
| ④ |
H,L |
簡単なゲームを作成することができる |
| ⑤ |
H,L |
変数の型とその内部表現について説明できる |
| ⑥ |
|
|
| 達成度評価 |
|
|
評価方法 |
| 総合評価割合 |
40 |
30 |
20 |
10 |
0 |
0 |
0 |
100 |
| 指標と評価割合 |
総合評価割合 |
40 |
30 |
20 |
10 |
0 |
0 |
0 |
100 |
| 総合力指標 |
20 |
10 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
30 |
| 20 |
5 |
6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
31 |
| 0 |
0 |
5 |
5 |
0 |
0 |
0 |
10 |
| 0 |
0 |
6 |
3 |
0 |
0 |
0 |
9 |
| 0 |
15 |
3 |
2 |
0 |
0 |
0 |
20 |
| 評価の要点 |
| 評価方法 |
行動目標 |
評価の実施方法と注意点 |
| 試験 |
① |
レ |
達成度確認試験を行う． |
| ② |
レ |
| ③ |
レ |
| ④ |
|
| ⑤ |
レ |
| ⑥ |
|
クイズ
小テスト |
① |
レ |
予習したきた事項について理解度をクイズで確認する |
| ② |
レ |
| ③ |
レ |
| ④ |
|
| ⑤ |
レ |
| ⑥ |
|
| レポート |
① |
レ |
教科書の課題についてプログラムを作成し、リストと実行結果をレポートにして提出する．進度に応じて
追加の課題を課すこともある．
最終プレゼンのレポートもこれに含まれる |
| ② |
レ |
| ③ |
レ |
| ④ |
レ |
| ⑤ |
レ |
| ⑥ |
|
成果発表
(口頭・実技) |
① |
レ |
簡単なゲームを作成し，プレゼンテーションを行う． |
| ② |
レ |
| ③ |
レ |
| ④ |
レ |
| ⑤ |
|
| ⑥ |
|
| 作品 |
① |
|
|
| ② |
|
| ③ |
|
| ④ |
|
| ⑤ |
|
| ⑥ |
|
| ポートフォリオ |
① |
|
|
| ② |
|
| ③ |
|
| ④ |
|
| ⑤ |
|
| ⑥ |
|
| その他 |
① |
|
|
| ② |
|
| ③ |
|
| ④ |
|
| ⑤ |
|
| ⑥ |
|
| 具体的な達成の目安 |
| 理想的な達成レベルの目安 |
標準的な達成レベルの目安 |
| ①複雑な図形を描画するコードを作成できる
②繰り返し処理を多重に用いたコードを作成できる
③分岐を４つ以上含むコードを作成できる
④オリジナルなゲームを作成できる
⑤変数の内部表現を示すことができる |
①簡単な図形を描画できる
②1から100までの自然数の合計を求めるコードを作成できる
③一つの条件式の真偽に応じて処理をするコードを作成できる
④単純なゲームを作成できる
⑤変数の型について説明できる |
| 授業明細 |
| 回数 |
学習内容 |
授業の運営方法 |
学習課題 予習・復習 |
時間：分※ |
| 1週目 |
オリエンテーション
プログラミング環境(python)の構築 |
演習 |
PC操作方法の復習
テキスト第1章を予習する |
90分 |
| 2週目 |
turtleによる図形の作成 |
座学・演習 |
予習動画により予習する |
60分 |
| 3週目 |
図形を繰り返し書く |
座学・演習 |
予習動画により予習する |
60分 |
| 4週目 |
選択処理を利用して複雑な図形を書く |
座学・演習 |
予習動画により予習する |
60分 |
| 5週目 |
プログラムの作り方 |
座学・演習 |
テキスト第2章を予習する
予習動画により予習する |
90分 |
| 6週目 |
順次処理 |
座学・演習 |
テキスト第3章を予習しておく
予習動画により予習する |
90分 |
| 7週目 |
選択処理 |
座学・演習 |
テキスト第4章を予習しておく
予習動画により予習する |
90分 |
| 8週目 |
繰り返し処理 |
座学・演習 |
テキスト第5章を予習しておく
予習動画により予習する |
90分 |
| 9週目 |
変数と型 |
座学・演習 |
予習動画により予習する |
90分 |
| 10週目 |
リスト |
座学・演習 |
テキスト第6章を予習しておく
予習動画により予習する |
90分 |
| 11週目 |
関数の定義 |
座学，演習 |
テキスト第7章を予習しておく
予習動画により予習する |
90分 |
| 12週目 |
簡単なゲームを作る |
演習 |
課外の時間を使ってゲームを完成
させる |
200分 |
| 13週目 |
作ったゲームを発表する |
口頭発表 |
発表の準備をする |
90分 |
| 14週目 |
達成度試験とその解説 |
試験と解説 |
学習した内容を復習しておく |
90分 |
| 15週目 |
自己点検と発展学習 |
講義 |
理解不十分な点を学習し直す |
90分 |
|
一般に、授業あるいは課外での学習では：「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、ＧｏｏｄＷｏｒｋ！」：のようなプロセス（一部あるいは全体）を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間（例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間／週）を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。