化学数学２｜シラバス情報

科目授業名称（和文）　Name of the subject/class (in Japanese)

化学数学２

科目授業名称（英文）　Name of the subject/class (in English)

Mathematics for Chemists 2

授業コード　Class code

991627N

科目番号　Course number

16ONMAT202

教員名

手塚　美彦

Instructor

Yoshihiko Tezuka

開講年度学期

2026年度後期

Year

2026年度

Semester

②Second semester

曜日時限

木曜4限

Class hours

Friday 2nd. Period

開講学科・専攻　Department

理学部第一部　応用化学科

Department of Applied Chemistry, Faculty of Science Division Ⅰ

単位数　Course credit

2.00単位

授業の方法　Teaching method

講義

Lecture

外国語のみの科目（使用言語）　Course in only foreign languages (languages)

-

授業の主な実施形態　Main class format

① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要　Description

化学への数学の応用を主眼とし、化学（特に物理化学）に関する数式の導出、データの数値解析や化学現象のコンピュータ・シミュレーションに必要な数学およびアルゴリズムの解説、自作のアプリケーションによる実験データの解析を行います。解析に用いるデータとしては、受講生自身がこれまでの学生実験で測定した「酸塩基滴定」、「過酸化水素の分解速度」、「メチルオレンジの活性アルミナへの吸着」等の結果を用います。

目的　Objectives

化学（特に物理化学）に関する数式を自力で導出できるようになること、またデータの数値解析やコンピュータ・シミュレーションに必要な数学の基礎を身につけることを目的としています。さらに得た数学的知識の明確化と実践スキルを身に付けることを目的として、自作のアプリケーションによる実験データの解析を行います。
なお、本科目は当学科のディプロマ・ポリシー「1．化学及び関連する分野（数学・物理・生物・地学）を含めた自然科学全般の十分な基礎学力と高度で幅広い専門的知識・技能を身に付けた能力」および「 2．化学を中心とする基礎学力を基盤として、物質、生命、環境、エネルギーなど我々を取り巻く様々な課題を解析し、柔軟に対応し、解決していく素養と実力を身に付けた能力」を実現するための科目です。

到達目標　Outcomes

１．2年次までに学習する熱力学・反応速度論・量子化学に関する数式を導出できる
２．基礎的な数値解析の手法とその数学的原理を説明できる
３．基礎的なコンピュータ・シミュレーションの手法とその数学的原理を説明できる
４．2年次までの学生実験で得られたデータを解析するアプリケーションを作成できる

卒業認定・学位授与の方針との関係（学部科目のみ）

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/

履修上の注意　Course notes prerequisites

１年次の必須科目「物理化学１」および「数学１, ２及演習」を修得しておくこと。

アクティブ・ラーニング科目　Teaching type（Active Learning）

小テストの実施　Quiz type test

-

準備学習・復習　Preparation and review

LETUSを通じて配布する資料を用いて準備学習を行うこと。講義毎に与えられる「課題」は「知識の明確化」に必要なものなので、期日までにオンラインで提出すること。

成績評価方法　Performance grading policy

課題40％、到達度評価60%

学修成果の評価　Evaluation of academic achievement

・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

教科書　Textbooks/Readings

教科書の使用有無（有=Y , 無=N）　Textbook used(Y for yes, N for no)

N

書誌情報　Bibliographic information

-

MyKiTSのURL（教科書販売サイト）　URL for MyKiTS(textbook sales site)

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://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

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

参考書・その他資料　Reference and other materials

授業計画　Class plan

すべての履修学生に対して、半数以上の授業回を対面で受講することを求める。

１．微分・積分の基礎，

２．偏微分と全微分，偏微分の関係式，熱力学関数の導出

３．実験データ「酸塩基滴定」の解析アプリケーションの作成

４．スペクトル解析に関するアプリケーションの作成

５．反応速度式の導出，線形最小二乗法

６．実験データ「過酸化水素の分解速度」の解析アプリケーションの作成

７．ベクトルと行列，二次元配列

８．吸着等温式（物理吸着および化学吸着）の導出

９．非線形最小二乗法（Gauss-Newton法）

１０．実験データ「メチルオレンジの活性アルミナへの吸着」の解析アプリケーションの作成

１１．確率変数のサンプリングとモンテカルロ法

１２．モンテカルロ法を用いたアプリケーションの作成

１３．画像認識・画像処理に関する数学の基礎

１４．フラクタル次元

１５．到達度評価試験と解説

担当教員の実務経験とそれを活かした教育内容　Work experience of the instructor

教員自身が起ち上げたスタートアップ企業での計測・制御・解析用アプリケーション開発において、数学やプログラミングのどのような知識がベースになっているかを、実用的なアルゴリズムを例に解説し、化学数学への理解と関心を深める。

教育用ソフトウェア　Educational software

-

Azure Dev Tools for Teaching

備考　Remarks

2年前期の「化学数学１」および「コンピュータ２」を履修しておくと内容によっては理解が早まりますが、これらの科目を履修していなくても受講できます。
アプリケーションの作成に必要なプログラム・コードの大部分はこちらで用意したものを用いますので、事前に高度なプログラミングの知識は必要ありません。

授業でのBYOD PCの利用有無　Whether or not students may use BYOD PCs in class

N

授業での仮想PCの利用有無　Whether or not students may use a virtual PC in class

N