シラバス - 生体機能応用工学専攻

コンピュータ解析Ⅰ Computer Analysis Ⅰ
第５回 繰り返し処理１
学年：３年次
第６回 繰り返し処理２
学期：前期 単位区分：選択必修 単位数：２単
位
第７回 中間試験１
担当教員名
村上 直也
第８回 文字列操作
１．概要
第９回 サブルーチン１
●授業の背景
第10回
サブルーチン２
第11回
応用課題１
それらを実際に応用して問題を解く能力が身についていること
第12回
応用課題２
の間には大きな差がある。そのような能力は、自らの手で多くの
第13回
応用課題３
演習問題を解くことを通じてしか、身につけることができない。
第14回
中間試験２
本講義では、マイクロソフト社製Excel を用い、より応用的な
第15回
総論
Excel の使用法とExcel に搭載されているVisual Basic for
５．評価の方法・基準
プログラミングの諸概念を単に知識として持っていることと、
Applications（VBA）を用いてプログラミング実習を行い、理系
資料内の各課題をレポートとして課し、正しく動作するプログ
としての情報処理能力の向上を図る。
ラムと計算結果を提出によって評価する。動作しないプログラム
●授業の目的
は全て不合格とし、納期に遅れたレポートは採点対象から外され
本講義では応用的なExcel の使用法とVBA によるプログラミ
る。全てのレポートが合格しなければ単位は認められない。理解
ング技術を習得させる。これらの基本操作を学んだ後に、化学、
を助けるために筆記形式による中間試験を行う。
物理、代数学、微分方程式論などの応用的な例題を、自作プログ
６．履修上の注意事項
ラムによって解く。一貫して演習を行うことで、プログラミング
プログラムはExcel VBA で記述し、レポートとして演習日に提
の基本を身につけるとともに、これらを通して論理的な思考能力
出する。演習日当日にレポートを提出できない場合は、その週の
を養う。
金曜次週の月曜３限目までに応用化学棟2F コピー室（C203）の
●授業の位置付け
村上のポストに提出する。電子メールによる質問及びオフィスア
１年次科目の情報リテラシーを習得していることを前提とし、
ワー以外の来室を受けつける。より高度なVBA 文法は講義時に
本講義ではコンピュータの基本的な使用法について述べない。ま
補足する他、参考書による自習が望ましい。
た、２年次科目の情報処理基礎を習得していることが望ましい。
７．授業外学習（予習・復習）の指示
１年次科目の情報PBL、および２年次科目の情報処理応用とも関
毎回レポートの提出を求めるので前回授業の内容について復
連性が高い。
習をしておくこと。
２．キーワード
８．教科書・参考書
条件分岐処理、繰り返し処理、文字列操作、サブルーチン
３．到達目標
●教科書
なし。資料を講義初回に別途配布する。
・基本的なプログラミングの、読み・書きができる。
●参考書
・算術演算子・ブロックIF 文・配列・DO ループを用いたプロ
１）村木正芳：工学のためのVBA プログラミング基礎（東京電
グラムを作成実行できる。
機大学出版局） ISBN: 9784501546304
・偏微分方程式を解くプログラムを作成実行できる。
２）相良紘：事例でわかる化学工学のための数値計算（日刊工業
学習・教育目標では、B-1 に相当する。
新聞社） ISBN: 9784526065125
４．授業計画
３）寺坂宏一：化学系学生のためのExcel/VBA 入門（コロナ社）
第１回 講義の概要・Excel の基本操作
430.7/T-5 ISBN: 9784339066166
第２回 四則演算と算術関数を用いた計算
９．オフィスアワー
第３回 条件分岐処理１
最初の講義で指定する。
第４回 条件分岐処理２
メールアドレス：[email protected]
●なぜプログラミングを学ぶのか
メール／インターネットブラウザ／ワープロ(Word)／
であれば無料のバージョンもある)、本格的なアプリケー
ション開発にステップアップすることも可能
表計算(Excel)／プレゼンテーション(PowerPoint)をはじ
めとするアプリケーション(応用ソフト)は、大学で研究を
●化学系学生のためのプログラミング
行うにあたり非常に有用である。特にExcelは、うまく活
化学系学生は日夜実験を行い、測定データをまとめ・解
用すれば強力なツールとなり、卒業研究におけるグラフの
析する作業が必要とされる。情報系学生と異なり、化学系
作成やデータ解析等、多くの場面で役に立つ。しかし、新
の学生におけるプログラミングは研究対象とならない場
しい研究を行う際、Excelの機能だけでは実現できない問
合がほとんどであり、エキスパートになる必要はないが、
題に直面することが多々ある。
化学系学生といえどもプログラムをある程度自分で作る
例えば、
能力を身につけることが望ましい。
・あるシステムをモデル化して、その挙動を数値的に解析
本講義では、VBAの基本操作を述べた後、化学の学習や
したい場合(分子軌道計算、化学工学におけるシミュレ
化学実験のデータ処理などに利用可能な実用的なExcel操
ーション、など)
作やVBAによるプログラム演習を行う。
・実験から得られた大量のデータを処理し、何らかの計算
を施したい場合(実験データのまとめ・解析、など)
・装置を制御して自動化する(実験装置の組み立て、など)
などである。
●講義について
講義の前半に、その回の説明を行う。説明終了後は、各
回に与えられた演習問題のレポート作成を行う。レポート
このような場合、Excel以外の既存のアプリケーション
の解は一つとは限らない（無限通りの解が存在する）。講
が利用できる場合もあるが、多くの場合は既存のアプリケ
義内に終われば、レポートを提出して終了である。レポー
ーションでは希望する機能が実現できない場合が多い。こ
トの形式は次ページで説明する。レポート終了後は、周り
のような場合に、プログラミングを行うことができれば、
に迷惑をかけないという前提で、講義室で自習してもよい
自分でアプリケーションを作成し、コンピュータに望みの
し、退室してもよい。講義中に提出できなかったレポート
動作を実現させることが可能である。
は期日までに提出すること。
不明点・わからない点があれば、質問すること。単位を
●一昨年度からの変更点
一昨年度までは、FORTRANによるプログラミング(山
取得することではなく、プログラミングの基礎を理解し、
ツールとして習得することを目的とする。
村先生担当)を行っていたが、今年度からは理工系学生と
してのExcelの使い方と、Visual Basic for Applications
(VBA)を用いたプログラミング実習を行う。
●資料のダウンロード
講義資料の再配布は行わない。なくした場合は、以下の
サイトよりダウンロードすること。パスワードは講義で通
●なぜVBAか
世の中には様々なプログラミング言語があり、それぞれ
知する。
URL: http://www.life.kyutech.ac.jp/~murakami/lecture.html
得意・不得意分野があり、用途によって使い分けられてい
る。これらの言語はそれぞれ文法が異なるのだが、基本的
な考え方は近いので、一つの言語をマスターすれば他の言
●端末機の使い方について
本講義では、端末機のログイン方法や、Windows 8の使
語をマスターするのは比較的容易である。これらの中で
い方などに関しては対応できない場合がある。これらの使
VBA (Basic)を学ぶのは、以下の理由による。
用法に関しては、各自で確認しておくこと。
(1) 初心者用言語であり、他の言語に比べ習得が容易
(2) Excel上で実行でき、特別な環境を必要としない
(3) 興味がある人は、Visual Studioを購入して(個人や学生