プログラミング概論（プログラミング技法）

Introduction to Programming

994135V

41MIARI202

髙橋　治、長井　達夫、伊藤　拓海、寺島　康平、葉　凱、山川　誠

Makoto Yamakawa

2024年度後期

2024 Second Semester

金曜2限

Friday 1st Period

工学部　建築学科

Department of Architecture, Faculty of Engineering

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

建築に関連する諸問題の解決においてもデジタルテクノロジーが重要な役割を果たすようになっている。本授業では、建築環境・建築構造などのエンジニアリング分野における具体的な課題解決を通じて、情報技術の基本的考え方やプログラミングの基礎を学ぶ。

将来建築にかかわる様々な問題をデジタルテクノロジーを通して解決する能力を養う。また、 自身で作成した課題や演習について発表を行うことで，プレゼンテーション能力やコミュニケーション能力を養うことを目的とする。
本学科のディプロマポリシー「1.建築学分野に必要な基礎学⼒」、「3.⾃然・⼈間・社会に係る幅広い教養を修得し、建築学分野に限らず横断的にものごとを俯瞰する能⼒」、「4.修得した専⾨知識や教養をもとに、⾃ら課題を発⾒し、解決する能⼒」、「6.建築学分野の課題に対して、探究の成果を表現するプレゼンテーション能力」に該当する科⽬である。基礎学⼒を強化した上で、「専⾨科⽬」との接続を図る。

1. Word、Excel、PowerPointなどの活用を通じて、基礎的な情報リテラシーを身につける。
2. 科学技術計算、データ分析の基礎的事項をPythonで扱える。
3. 建築にかかわる様々な問題について、数量的スキルに基づく論理的思考ができる。

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

演習を行いながら進めるので、欠席しないこと。

小テストの実施　Quiz type test／グループワーク　Group work／プレゼンテーション　Presentation

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本講義を受講前に、PCに慣れ親しんでおくこと。また、PCについて基本知識はあるものとして講義するので、前もって学習しておくこと。
毎回の講義の前に、指定された範囲の予習を行うこと。
講義の後は、演習問題を解き十分に各講義の内容の理解に努めること。

授業態度(10%)、課題評価(90%)、出席は必須条件

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

Y

『Ｐｙｔｈｏｎによるプログラミング入門東京大学教養学部テキスト アルゴリズムと情報科学の基礎を学ぶ』
森畑明昌著、東京大学出版会、2019年発行、ISBN: 978-4-13-062458-9

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

適宜指示する。

1.ガイダンス　
　ターミナル室の使い方、Officeの使い方。
2.Office
　PowerPointを使用したプレゼンテーション資料の作成を行う。 　
3.プログラミングの基本
　Pythonによるプログラムの作成と実行方法を学ぶ。
4.関数
　関数を作成し、計算を行う。
5.データ処理の基本1
　配列とループを使い、平均、分散の計算をする。
6.データ処理の基本2
　条件処理を使い、最大、最小の計算をする。
7.構造系1：イントロダクション
　建築構造物の振動に関わる背景と必要な学問・理論・知識を学び、理解する。
8.構造系2：演習1(全体課題)
　1自由度系自由振動の理論解をもとに、種々の条件に対して自由振動波形を描画する。これにより、自由振動を理解し、計算結果の表現方法を修得できる。
9.構造系3：演習2(全体課題)
　微分方程式の数値計算法（Newmark β 法）を用いて、1自由度系自由振動の時刻歴波形を描画する。演習1, 2の整合が取れていることを確認し、振動論の基礎や理論が理解できる。
10.構造系4：演習3(グループ課題・成果発表)
　正弦波入力に対する1自由度系の最大応答変位を計算する。共振曲線を描画し，共振現象の理解を深めることができる。
11.環境系1：室の熱収支計算（入出力）
　室の熱収支計算の定式化を確認し、プログラム化する際に必要となるファイルの入出力の基本的なプログラミング手法を修得する。
12.環境系2：クラス・オブジェクト
　各熱負荷要素をプログラミング上のクラスで表現する方法と、プロパティ・メソッドによってオブジェクトを利用する方法について修得する。
13.環境系3：熱計算プログラムの作成
　前回までで学んだ入出力、クラスに関する知識をもとに、室の熱収支計算を行って、年間の熱負荷を計算するプログラムを作成する。
14.環境系4：窓・断熱材配置コンテスト
　前回作成したプログラムをもとに、窓の方位・面積、断熱材の配置を操作変数として、年間の熱負荷の小ささを競うコンテストを実施し、プログラムの運用の習熟を目指す。
15.まとめ
　授業内容のまとめを行う。

科学技術計算分野のリサーチ・システム開発

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Python

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