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シラバス

電子応用工学科 2023年度入学生

科目名 デジタル・データ処理Ⅰ 作成日 2023/03/17
区分 必修 実習
開催時期 2年次 前期
講義・演習駒数/週 0駒
実習・実験駒数/週 1駒
合計駒数/週 1駒
総時間数 30時間
総単位数 1単位
企業連携
授業の目的 本講座は、Visual Basic for Applications (VBA) マクロ・プログラムによってビジュアル・プログラムとオブジェクト指向の考え方を理解すると共に、そのプログラミング技術を習得する。ただし、アルゴリズムについては後期「ディジタル・データ処理Ⅱ」で学習するC言語との関連を前提にする。同時に、各種アルゴリズムとそのプログラミング技術を学習することで論理的思考力や問題解決力を養う。さらに、キャリア教育との関係では、社会で必要なオブジェクト指向プログラミング技術の基礎が習得出来る。
到達目標 1. プロジェクト指向の基本的構造についての説明が出来る。 2. 各ステートメントの動作説明と、それぞれの動作比較が出来る。 3. データ処理に従った適切なアルゴリズムとプログラムが工夫出来る。

評価項目 ①定期テスト ②小テスト ③レポート ④課題 ⑤作品 ⑥ポートフォリオ ⑦成果発表 ⑧その他
割合  %  %  % 100%  %  %  %  %
評価基準
1. ビジュアル・プログラムとオブジェクト指向の特徴や動作原理の説明が出来ること。 2. VBAマクロの基本的なプログラミングが出来ること。 3. Basic言語とC言語を対比した基本ステートメントの比較が出来ること。 4. データ解析やシミュレーションにおける各種アルゴリズムの説明が出来ること。
※上記に示した評価項目の割合(%)を基準に、総合評価点を算出して成績評価を行う。
※出席率が80%未満の場合は、評価対象としない。

担当教員 阪井 茂
テキスト・参考文献 阪井茂,「C言語によるディジタル・データ処理」, 電子学園 プリント(Webにて配布)
実務経験有無  
電子機器メーカーにおいて、コンピュータ制御、データ処理および解析プログラムの設計に従事した経験がある。これにより取得した知識とスキルを活かして、ディジタル・データ処理に関するプログラミング技術の実践的な教育を行う。 
関連科目 アルゴリズムⅠ・Ⅱ、Cプログラミング基礎および演習Ⅰ・Ⅱ、ディジタル・データ処理Ⅱ、資格対策(ソフト系)  履修前提   

授業計画

回数 学習目標 学習項目
1 学習する上での心構えとして、「学習目標」や「評価方法・基準」についての説明が出来る。マクロとVBAプログラムの比較およびVBAプログラミング手順の説明が出来る。  1. ガイダンス 2. マクロ制御の操作手順 3. VBAプロフラミング手法 
【理解度確認】課題
2 ビジュアル・プログラミングの手順と、変数宣言とグラフ処理の説明が出来る。  1. プログラミング手順 2. グラフ処理 3. モンテカルロ法によるπの計算プログラム 
【理解度確認】課題
3 他のプログラム言語とVBAプログラミングを比較しながら、オブジェクト指向プログラミングの概要が説明出来る。さらに、演習によってオブジェクト、プロパティ、メソッド、およびイベントのしくみについて説明が出来る。  1. オブジェクト指向プログラミングの概要 2. プロパティ、メソッド、イベント 3. イジング モデルによる相転移シミュレーション・プログラム 
【理解度確認】課題
4 各種条件分岐ステートメントと比較演算子についての説明が出来る。さらに、条件分岐のフローチャートの記述と、プログラミング手法の説明が出来る。  1. 数値比較プログラム 2. 偶数奇数判別プログラム 3. フラクタル曲線Ⅰ(コッホ曲線)プログラム 4. フラクタル曲線Ⅱ(シェルピンスキー・ギャスケット)プログラム 
【理解度確認】課題
5 3つ以上の条件分岐で使用する条件分岐ステートメントやSelectCaseステートメントの説明が出来る。さらに、複雑なフローチャートの記述⼿法とそのプログラミング手法の説明が出来る。  1. 成績判定プログラム 2. フラクタル曲線Ⅲ(アンモナイト)プログラム 3. フラクタル曲線Ⅳ(羊歯の葉)プログラム 
【理解度確認】課題
6 各繰り返しステートメントの特徴を比較検討すると同時にこれらを使ったプログラミング手法の説明が出来る。  1. 等差・等比数列の和のプログラム 2. 区分求積法によるn次関数の数値積分プログラム 3. 区分求積法による三角関数の数値積分プログラム 
【理解度確認】課題
7 区分求積法とモンテカルロ法のアルゴリズム及び精度の比較についての説明が出来る。  1. 区分求積法とモンテカルロ法による数値積分のアルゴリズムの比較 2. モンテカルロ法によるn次関数の数値積分プログラム 3. モンテカルロ法による三角関数の数値積分プログラム 
【理解度確認】課題
8 移動平均法を使用したノイズ処理プログラミング手法の説明が出来る。  1. ニューラル・ネットワークと重み付け 2. 移動平均法による雑音除去プログラム 
【理解度確認】課題
9 間隔を持った任意の点データをなめらかな曲線で結ぶためのエイトケン補間法とラグランジェ補間法のアルゴリズムの説明が出来る。  1.エイトケン補間法のアルゴリズム 2. エイトケン補間プログラム 3. ラグランジェ補間法アルゴリズム 4. ラグランジェ補間プログラム 
【理解度確認】課題
10 簡単な数値微分法の演習を使ってVBAによるフォーム作成手法の手順が説明出来る。  1. フォーム作成 2. 差分法による 数値微分法のアルゴリズム 3. n次関数の数値微分プログラム 4. 三角関数の数値微分プログラム 
【理解度確認】課題
11 運動方程式の演習を使って数値微分方程式のアルゴリズムとフォーム作成の手順が説明出来る。  1. 数値微分方程式のアルゴリズムⅠ 2. 運動方程式プログラムⅠ 
【理解度確認】課題
12 外力が働く物体運動の運動方程式の演習を使って数値微分方程式のアルゴリズムとフォーム作成の手法が説明出来る。  1. 数値微分方程式のアルゴリズムⅡ 2. 運動方程式プログラムⅡ 
【理解度確認】課題
13 反応方程式、不整脈、てんかん、生物数や植物数の増減などのシミュレーション技法の説明が出来る。  1. 反応方程式 2. ロジスティック写像のシミュレーション・プログラム 
【理解度確認】課題
14 数値微分方程式のアルゴリズムを使って電気回路の過渡現象に関する説明が出来る。  1. 過渡現象のアルゴリズム 2. RC電気回路の過渡現象プログラム 3. RL電気回路の過渡現象プログラム 
【理解度確認】 
15 数値微分方程式のアルゴリズムを使ってダンピングが発生するRLC電気回路の過渡現象に関する説明が出来る。  1. オイラーの定理を使った過渡現象の計算とアルゴリズム 2. RLC電気回路の過渡現象プログラム 
【理解度確認】課題