授業概要/Course Description
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この授業では,本学で使用可能な数学ソフトウェア Maple の基礎から応用までをデジタル教材開発を通して段階的に学びます.具体的には,令和4年度から適用された高等学校学習指導要領に基づく数学科目に含まれる単元を対象にデジタル教材を開発します.ただし,デジタル教材開発を軸としながらも Maple を普段の授業でも活用できるように微分積分や線形代数あるいは常微分方程式などの数学問題も適宜取り上げます.常微分方程式については産業界における応用方法なども紹介します.
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到達目標/Course Objectives
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・Maple を用いて数学問題の解法を自力でプランニング(計画),プログラミング(実装),及びデバッギング(テスト)できるようになること. ・デジタル教材開発を通して Maple の基本機能(数式処理,数値計算,文書作成,可視化,プログラミングなど)を総合的かつ応用的に扱えるようになること.
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授業内容/Schedule
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実施回/Week
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内容/Contents
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第1回
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導入: 授業について/Maple の紹介/Maple の利用
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第2回
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基礎Ⅰ: ワークシートの操作/コマンドの入力と実行/ヘルプ
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第3回
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基礎Ⅱ: 変数と型/データ構造/式の操作/プロット
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第4回
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基礎Ⅲ: 数学計算(数学定数/複素数/初等関数/多項式/代数方程式など)
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第5回
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基礎Ⅳ: プログラミング(プロシージャ/分岐処理/反復処理など)
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第6回
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基礎Ⅴ: 計算アプリケーション(Math App)の作り方
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第7回
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計算Ⅰ: 微分積分(数列/極限/微分法/積分法/積分の応用など)
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第8回
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計算Ⅱ: 線形代数(⾏列演算/固有値/連立1次方程式など)
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第9回
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計算Ⅲ: 常微分方程式(初期値問題の解析解と数値解など)
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第10回
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開発Ⅰ: デジタル教材の要求分析と要件定義
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第11回
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開発Ⅱ: デジタル教材の基本設計と詳細設計
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第12回
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開発Ⅲ: デジタル教材の実装とテスト
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第13回
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まとめ: 授業全体の振り返りと質疑応答
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授業計画コメント/Comments on the Schedule
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授業方法/Teaching Method
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授業は対面で実施します.また Maple を用いた実習は教室備え付けのパソコンを使用します.
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使用言語/Language of Instruction
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日本語/Japanese
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1
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英語/English
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日本語・英語以外/Other Language
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準備学習 (予習・復習)/Class preparation and review
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■授業前に配布資料(予習)があった場合 ・事前に内容を確認してください(30 分程度). ※授業は配布資料の内容を前提知識として進めます.
■授業後に提出物(復習)があった場合 ・提出物を仕上げて指定の期日までに提出してください(30分程度). ※提出物は平常点評価の対象になります.
■授業後に小テスト(オンラインテスト)があった場合 ・指定の期日までに受検してください(30 分程度). ※ 指定期日以降の再受検はありません.
■授業時間外に Maple を使用する場合 ・学内にある利用可能なパソコンで使用するか,個人のパソコンに Maple をインストールして使用してください. ※ Maple の利用手続きは計算機センターで行います. ※ Maple の利用方法やインストール方法は第1回目の授業で説明します.
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成績評価の 方法・基準/Evaluation
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評価項目/Criteria
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評価配分(%)/Percentage
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備考 / Remarks
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学期末試験(第1学期)/First Term examination
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学年末試験(第2学期)/Second Term examination
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中間テスト/Mid-term examination
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レポート/Reports
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50
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小テスト/Quizzes
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30
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平常点(出席、クラス参加、グループ作業の成果等)/Participation, Attendance, Group Work, etc.
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20
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その他(備考欄を参照)/Other(see remarks column)
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成績評価コメント 各目標についてどのような点が評価のポイントになるか、具体的に記入してください。/General Comments on the Evaluation Criteria:
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レポート: Maple の総合的な応用力を提出課題(デジタル教材)から評価します(課題は1テーマ). 小テスト: Maple の基礎的な理解度をオンラインテスト(Maple 検定)で評価します(実施は2〜3回程度). 平常点: 授業ごとの提出物や出席などを総合的に評価します.
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課題等(試験やレポート等)に対するフィードバック/Feedback on Exams or Assignments
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教科書/Textbook
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教科書コメント/General Comments on the Textbooks
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特定の教科書は使用せずに,授業中もしくは LMS を通じて資料を配布します.
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参考文献/Reference Book
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参考文献コメント/General Comments on the Reference Books
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履修上の注意/A Note on Registration
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学内のコンピュータ・ネットワークを使用するために計算機センターでユーザ登録を行う必要があります
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その他/Other Information
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カリキュラムマップ/Curriculum map
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