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数学講究１

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令和元年度以前入学者 数学講究１
教員名 中村英史
単位数    3 学年    3 開講区分 文理学部
科目群 数学科
学期 前期 履修区分 必修
授業の形態 ウェブ会議システムを使用する。ただし、この授業で使用するシステムとその使い方については、第１回授業までに相談する
- Zoom によるウェビナー形式でのテキスト解説とコーディング実習
授業概要 米国に本社がある IT 企業で、研究開発・IT コンサルティング・営業・マネジメントの経験を有する教員が指導して、数学を学んで得られた論理的・抽象的思考力を活かしたプログラミング・スキルを習得させ、AI が主たるツールとなっていくであろう今後の実社会で活躍できる人材の基礎を固める
授業のねらい・到達目標 1) ねらい
- 数学のセンスを活かした良質なプログラムを作成できるようになること
- 他人とのコミュニケーションによって、自分と他人の作業結果を向上させることができるようになること

2) 到達目標
- プログラムの出来不出来は、それを作成した自分自身の責任であることを客観的に評価できるようになること
- 数学的帰納法・場合わけなどの数学の基礎的的な概念を、明解に C-言語の代表的なプログラミング技法で実装できるようになること
- 所与の問題が曖昧な場合は、自分でスコーピングして、プログラミングできるようになること
- 他の学生と問題点を共有し、お互いの知識やスキルを交換して、なおかつ、独自のプログラミングができるようになること

なお，新カリキュラム（令和2年度以降入学者対象）では，この科目は文理学部（学士（数学））のディプロマポリシー DP1～8 及びカリキュラムポリシー CP1～8に対応している。
・学修から得られた豊かな知識と教養、及び、自己の倫理感に基づいて、数理科学の役割を説明することができる(A-1-2)。
・現代社会における数理科学の役割を理解し、そのことを踏まえて、国際社会が直面している問題を説明することができる(A-2-2)。
・数理科学に基づいて学んだ知識をもとに、物事の本質を論理的、客観的に捉えることができる(A-3-2)。
・日常生活における現象に潜む数理科学的問題を発見し、内容を説明することができる(A-4-2)。
・新しい問題に取り組む意識を持ち、そのために必要な情報を収集することができる(A-5-2)。
・親しい人々とコミュニケーションを取り、数理科学の専門的知識について議論することができる(A-6-3)。
・学修活動において、自分の役割分担を理解し、他者と協働して作業をすることができる(A-7-2)。
・自分の学修経験の振り返りを継続的に行い、分析することができる(A-8-2)。
授業の方法 1) コンピュータ・システムやプログラミングの基礎を資料によって説明した後、実習する
- コンピュータは最たる実学の道具であり、習熟するに従いその仕組みへの理解が深まるので、各人が実践をもって臨む事を是とする
- 実習において。教員が、結果だけでなく、コーディング・スタイルや、アルゴリズムにも言及して、正しいプログラミング・スキルを習得させる
2) 疑問点は講師に質問する以外に、学生同士でディスカッションしてソリューションを検討する事を推奨する
3) 他の学生の質問に答える際は、質問した学生のマシンに触れることは禁ずる。必ず、口頭、あるいは別途作成した図表のみで伝えること。
4)レポートについては添削して指導する。
5) ウェブ会議システムの利用については以下とする
- 初回以前に、学生が利用できるインフラを確認し、初回のテキストをメールで送付する
- 各回の最初、30 分 - 1 時間は、ウェブ会議にて、予め送付したテキストを解説する
- テキスト解説後は、テキスト内の例題をベースに指示された手順に従い、コーディングの実習を行なう
- テキスト内の課題を、取り組み、次回までに提出する
授業計画
1 オリエンテーション；(オンデマンド授業と課題提示)
- ゼミの方針説明と講師の自己紹介
- 学生によるプレゼンテーション・ツールを用いた自己紹介と抱負
- 質疑応答
- オンデマンド授業と課題提示
【事前学習】コンピュータ・リテラシの講義の復習 （3時間）
【事後学習】教員を含めたゼミのメンバーのプロファイルの確認 （2時間）
2 コンピュータ・システムの概観の説明：(オンデマンド授業と課題提示)
- ハードウェア・ソフトウェア
- プログラミングに必要な諸知識やノウハウ
- 最初のプログラミング
(A-1..8-1)
【事前学習】過去のプログラミングの講義などの復習 （3時間）
【事後学習】練習問題の完了 （2時間）
3 C-言語プログラミング基礎：(オンデマンド授業と課題提示)
- コンソール入出力
- データ型と変数
(A-1..8-1)
【事前学習】前回のプログラミング復習 （3時間）
【事後学習】練習問題の完了 （2時間）
4 C-言語プログラミング基礎：(オンデマンド授業と課題提示)
- 演算子
- 繰り返し
(A-1..8-1)
【事前学習】前回のプログラミング復習 （3時間）
【事後学習】練習問題の完了 （2時間）
5 C-言語プログラミング基礎：(オンデマンド授業と課題提示)
- 配列
- 条件判断
(A-1..8-1)
【事前学習】前回のプログラミング復習 （3時間）
【事後学習】練習問題の完了 （2時間）
6 C-言語プログラミング基礎：(オンデマンド授業と課題提示)
- 標準関数とユーザ関数
- 構造体
(A-1..8-1)
【事前学習】前回のプログラミング復習 （3時間）
【事後学習】練習問題の完了 （2時間）
7 C-言語プログラミング基礎：(オンデマンド授業と課題提示)
- ファイル入出力
- デバッガーの利用
(A-1..8-2)
【事前学習】前回のプログラミング復習 （3時間）
【事後学習】練習問題の完了 （2時間）
8 C-言語プログラミング基礎：(オンデマンド授業と課題提示)
- 分割コンパイル
- Makefile の利用
(A-1..8-2)
【事前学習】前回のプログラミング復習 （3時間）
【事後学習】練習問題の完了 （2時間）
9 C-言語プログラミング基礎：(オンデマンド授業と課題提示)
- ポインター
- 動的メモリ
(A-1..8-2)
【事前学習】前回のプログラミング復習 （3時間）
【事後学習】練習問題の完了 （2時間）
10 アルゴリズム基礎：(オンデマンド授業と課題提示)
- リスト
- ソート
(A-1..8-2)
【事前学習】前回のプログラミング復習 （3時間）
【事後学習】練習問題の完了 （2時間）
11 アルゴリズム基礎：(オンデマンド授業と課題提示)
- モンテカルロ法
- 再帰呼び出し
(A-1..8-2)
【事前学習】前回のプログラミング復習 （3時間）
【事後学習】練習問題の完了 （2時間）
12 C++ によるオブジェクト指向：(オンデマンド授業と課題提示)
- 基本概念の説明
- クラスとインスタンスの例
(A-1..8-2)
【事前学習】前回のプログラミング復習 （3時間）
【事後学習】練習問題の完了 （2時間）
13 C++ によるオブジェクト指向：(オンデマンド授業と課題提示)
- コンストラクター
- クラスの中のクラス
(A-1..8-2)
【事前学習】前回のプログラミング復習 （3時間）
【事後学習】練習問題の完了 （2時間）
14 C++ によるオブジェクト指向：(オンデマンド授業と課題提示)
- クラスの継承
- インターフェース
(A-1..8-2)
【事前学習】前回のプログラミング復習 （3時間）
【事後学習】練習問題の完了 （2時間）
15 C++ によるオブジェクト指向：(オンデマンド授業と課題提示)
- 抽象クラス
- パッケージ
(A-1..8-2)
【事前学習】前回のプログラミング復習 （3時間）
【事後学習】練習問題の完了 （2時間）
その他
教科書 特に無し
参考書 数学科計算機室や図書室に備えてある参考書
成績評価の方法及び基準 レポート(80%)、授業参画度(20%)
レポートは、毎回の課題提出状況と、その内容 (学習内容の理解度、プログラミング・スキルの向上具合) を評価する
授業参画度は、授業中あるいは、時間外における質問の回数、その内容により加点する。
能力(A-1)から(A-8)の習熟度については、別途配布のチェック項目により評価する。
オフィスアワー 質問などの連絡先は講義中に指示する
備考 ゼミは実社会に出るための訓練の場である。やむを得ず、遅刻・欠席する際は、必ず連絡すること

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