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授業紹介

大学導入教育としての工学的視点で学ぶ基礎数学

 理工系大学で初年度に必ず学ぶ微分積分学や線形代数学は、機械工学、電気電子工学、情報工学などの数物系科学を理解する上での基礎となっており、この理解が2年次以降の専門科目の深い理解には必須となっています。特に微分方程式は、微分積分学と線形代数学の両方にまたがる分野である上に、物理現象や社会現象、また生体機構をモデリングするための数物系科学における重要なツールです。

 しかしながら、大学おける数学は高等学校までの数学より、論理的緻密さや抽象化が遥かに高度化します。したがって、大学受験までは数学が得意であっても、大学に入学してからは、数学の「質の変化」に戸惑う学生が多いのが現実です。そこで、電気電子工学科では微分積分学・線形代数学とは別途に微分方程式を独立した科目として1年、それも前期に開講し、高校数学との連続性を意識した教育課程を構成しています。

 本科目では、非斉次2階線形常微分方程式が解けるようになることを目標として、学科専門教員が担当しています。また、高大接続を意識した1年生前期向けの工学系の数学科目として、次のことを意識しています。

 ・数学的な厳密性より、とにかく微分方程式を解けるようになること。
 ・後期開講の物理学(力学)でスムーズに微分方程式を導入できるようになること。
 ・交流回路が微分方程式から解けるようになること。また、演算子的な思考に親しむこと。
 ・工学的な応用について常に意識した講義とすること。

 このように解くことを重点に置く教育を実施することで、「解ける喜び」を感じてもらいます。これをステップにすることで、今後始まる専門科目の準備とするだけでなく、微分積分学や線形代数学のような数学系の科目にもスムーズ移行できるように考慮されています。

東京農工大学 工学部
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