科目名[英文名]
分子化学工学特論Ⅰ   [Advanced Molecular Chemical Engineering Ⅰ]
区分	前期課程科目	選択必修		単位数	2
対象学科等		対象年次	～	開講時期	後学期
授業形態	後学期	時間割番号	1060217
責任教員 [ローマ字表記]
大橋 秀伯   [OHASHI Hidenori]
所属	工学部	研究室		メールアドレス

概要

世の中の現象は多くの場合、なんらかの微分方程式で記述することができます。ですが、微分方程式は一般的には解析的に解けない場合がほとんどです。化学工学だと反応拡散方程式が少し複雑になると、もう解析解が求められません。このような場合には、数値的に解を求める必要があります。この授業では、①プログラムの書き方を学び、②微分方程式をプログラムで記述するやり方を学ぶことによって、③微分方程式を数値的に解く方法論を学びます。

到達基準

プログラミング言語C++を用いてプログラムを書くことができること。 化学工学の諸問題（反応拡散方程式など）を数値的に解けること。

授業内容

1. プログラミングの基礎 （プログラムの3要素（順次・繰り返し・条件分岐）・ファイルへの入出力など） 　題材：じゃんけんプログラム など 2. 微分方程式の数値的解法 （微分方程式の差分化・境界条件・初期条件の設定など） 3. 化学工学的な微分方程式の数値解析 （拡散方程式・拡散反応方程式・時間発展反応方程式など） 　題材：すいかを冷やす・膜透過・BZ反応　など 4. 最終的に自分の研究に身近な課題を設定し、それを数値的に解いて解析する 　題材：自分で探す ※　大学院の授業なので、自分から主体的に学んでもらい、また自ら発想することを積極的に評価します（後述の通り、後者も評価対象です）。

履修条件・関連項目

化学工学・物理化学を習得していることが望ましい。

テキスト・教科書

パソコンを使います。また、C++を扱うことのできるソフトウェアをインストールしてもらいます。 （Visual C++ Expressなど）

参考書

・偏微分方程式の数値解法入門（山崎 郭滋：森北出版）差分化の参考に。 ・決定版 はじめてのC++（塚越一雄：技術評論社）C++の入門書。 以上はあくまで参考書で、自分に合う本を探してもらって結構です。実は微分方程式を解くくらいならば、大したプログラミングのテクニックは必要無いので入門書で大丈夫です。入出力機能の使いやすさを考えると、CよりもC++の方が適しています。

成績評価の方法

課題の提出・取り組み状況を基本点として評価します。 課題に対する各自の味付け（発想）を補正点として評価します。

教員から一言

プログラミングというと、皆さん少し敷居が高く感じられるかもしれません。でも、やってみると実はそこまで難しいことではありません。授業を通してプログラムを身近に感じることで、化学工学とプログラムとの相性を感じてください。本授業では、学生には自習に重きを置いてもらい、教員は疑問に答えることに重きを置く予定です。

キーワード

C++ ・ プログラム ・ 反応拡散方程式 ・ 差分化 ・ 数値解法

オフィスアワー

備考１

備考２

参照ホームページ

開講言語

日本語

語学学習科目

更新日付

2018/03/01 18:35:00