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高専における応用数学教材の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 11680298
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 教科教育
研究機関東京都立航空工業高等専門学校

研究代表者

杉江 道男  東京都立航空工業高等専門学校, 一般科, 教授 (90216309)

研究分担者 豊成 敏隆  東京都立航空工業高等専門学校, 教授 (20217582)
向山 一男  東京都立航空工業高等専門学校, 教授 (60219847)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2000年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1999年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワード応用数学 / 数学教育 / 教材 / 高等専門学校 / カリキュラム / 教材開発 / 数学教授法 / 工学系専門科目
研究概要

実際的な応用をもつ数学の多様化および数学の応用される分野の拡大とその態様が全て急激に変化している。本研究では、高専の専門教育につなぐ数学教育として(1)応用数学のカリキュラムとしてどのようなものが可能であるか。また、(2)何をどこまで教えるべきか。(3)授業の中でどのような教材を用いると効果的であるかといういくつかの目標を設定した。
(1)全国の高専での応用数学のカリキュラムを調査した結果、応用数学に相当する授業科目としては、微分方程式、ベクトル解析、複素関数論、フーリエ級数、ラプラス変換、確率・統計の全て若しくは一部が教授されている。それらの総単位数も限られており、極めて過密なカリキュラムといわざるを得ない。新しい分野に対応する応用数学の科目としては、計算機科学におけるグラフ理論、組合せ論、数理論理学、符号理論やゲーム理論などが挙げられるが、すでに伝統的な応用数学の授業単位でそれら新しい科目の入る余地がない状態である。情報系のコースでは前述した従来からの科目を大幅に削減することが多くの高専で実際に検討され実行されていることが分かった。(2)それぞれの科目においては標準的な教科書が存在し、それに従っておそらく全ての高専では授業が展開されている。結果としてその方法がもっとも効率的であるということであろう。本研究では授業科目とは異なるが4,5年生に対して実施されるゼミナールや卒業研究のテーマとして、微分法方程式とカオス理論を取り上げた。普段の授業では取り扱わない内容であるが、学生達にとっては興味のある内容であった。それらの研究結果を本冊子に記載している。(3)微分方程式、ベクトル解析、フーリエ級数、確率・統計、幾何学などの各科目において教材の開発を行った。それらの一部は実際の授業等の中で実践をして効果を確認している。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 その他

すべて 雑誌論文 (32件) 文献書誌 (12件)

  • [雑誌論文] フォイエルバッハの定理の四面体への拡張について-実験科学的立体幾何学の可能性-2007

    • 著者名/発表者名
      杉江, 豊成, 向山, 他
    • 雑誌名

      論文集「高専教育」 第30号

      ページ: 143-148

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the Extension of the Theorem of Feuerbach to the Tetrahedron2007

    • 著者名/発表者名
      M.Sugie, T.Toyonari, K.Mukohyama, the others
    • 雑誌名

      Journal of Education in Colleges of Technology Vol.30

      ページ: 143-148

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 三次元ユークリッド空間へ拡張されたチエバの定理及びその逆定理の応用について2006

    • 著者名/発表者名
      五十嵐, 杉江, 豊成, 向山, 他
    • 雑誌名

      日本数学教育学会高専・大学部会論文誌 Vol.13, No.1

      ページ: 23-30

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] チェバの定理の三次元ユークリッド空間への拡張について2005

    • 著者名/発表者名
      五十嵐, 杉江, 豊成, 向山, 他
    • 雑誌名

      日本数学教育学会高専・大学部会論文誌 Vol.12, No.1

      ページ: 59-64

    • NAID

      110008445191

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 三角形におけるエルデスの不等式及びそれの四面体への拡張について2005

    • 著者名/発表者名
      豊成, 杉江, 向山, 他
    • 雑誌名

      第24回数理科学講演会講演論文集 No.24

      ページ: 31-32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] スチュアートの定理のいくつかの拡張および数学・工学教育上の意義について2005

    • 著者名/発表者名
      五十嵐, 杉江, 豊成, 向山, 他
    • 雑誌名

      論文集「高専教育」 第28号

      ページ: 1-6

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 立体図形が球に外接するための条件について2004

    • 著者名/発表者名
      五十嵐, 杉江, 豊成, 向山, 他
    • 雑誌名

      日本数学教育学会高専・大学部会論文誌 Vol.11, No.1

      ページ: 87-92

    • NAID

      110008445203

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] マルファッチの問題の四面体における類似(2)2004

    • 著者名/発表者名
      豊成, 杉江, 向山, 他
    • 雑誌名

      数理科学会論文集 Vol.5. No.1

      ページ: 9-14

    • NAID

      40016662061

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 円に外接する四辺形に関するニュートンの定理の三次元ユークリッド空間への岡の方法による二つの拡張2004

    • 著者名/発表者名
      五十嵐, 杉江, 豊成, 向山, 他
    • 雑誌名

      東京都立航空工業高等専門学校平成15年度紀要 第41号

      ページ: 47-52

    • NAID

      40006700843

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the Condition for the Solid Figure to be Circumscribed to a Sphere2004

    • 著者名/発表者名
      K.Igarashi, M.Sugie, T.Toyonari, K.Mukohyama, the others
    • 雑誌名

      Japan Society of Mathematical Education Division of Kosen and University Vol.11,No.1

      ページ: 87-92

    • NAID

      110008445203

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tow Extensions of the Theorem of Newton with respect to the Quadrilateral Circumscribe on the Circle to the Three Dimensional Eucliedian Space2004

    • 著者名/発表者名
      M.Sugie, T.Toyonari, K.Mukohyama, the others
    • 雑誌名

      Memoirs of Tokyo Metropolitan College of Aeronautical Engineering Vol.41

      ページ: 47-52

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 3次元ユークリッド空間におけるニュートンの定理の拡張について2003

    • 著者名/発表者名
      五十嵐, 杉江, 豊成, 向山, 他
    • 雑誌名

      日本数学教育学会高専・大学部会論文誌 Vol.10, No.1

      ページ: 65-70

    • NAID

      110008445183

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] マルファッチの問題の四面体における類似2003

    • 著者名/発表者名
      豊成, 杉江, 向山, 他
    • 雑誌名

      数理科学会論文集 Vol.4. No.1

      ページ: 9-14

    • NAID

      40005851982

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ある不等辺凸多面体の二頂点間の距離と体積について2003

    • 著者名/発表者名
      五十嵐, 杉江, 豊成, 向山, 他
    • 雑誌名

      東京都立航空工業高等専門学校平成14年度紀要 第40号

      ページ: 1-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the Extension of Newton's Theorem in the Three Dimensional Euclidean Space2003

    • 著者名/発表者名
      K.Igarashi, M.Sugie, T.Toyonari, K.Mukohyama, the others
    • 雑誌名

      Japan Society of Mathematical Education Division of Kosen and University Vol.10, No.1

      ページ: 65-70

    • NAID

      110008445183

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Analogy of Malfatti's Problem in a Tetrahedron2003

    • 著者名/発表者名
      T.Toyonari, M.Sugie, K.Mukohyama, the others
    • 雑誌名

      Transactions of the Society for Mathematical Sciences Vol.4, No.1

      ページ: 9-14

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the Distance from a Vertex to another Vertex of a certain convex and scalene Polyhedron and its Volume2003

    • 著者名/発表者名
      K.Igarashi, M.Sugie, T.Toyonari, K.Mukohyama, the others
    • 雑誌名

      Memoirs of Tokyo Metropolitan College of Aeronautical Engineering Vol.40

      ページ: 1-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 平面幾何の定理・問題を三次元ユークリッド空間へ拡張することに関しての数学教育的,工学教育的考察2002

    • 著者名/発表者名
      杉江, 豊成, 向山, 他
    • 雑誌名

      論文集「高専教育」 第25号

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the decision of the position of a sphere in a inverted triangular pyramidal vessel2002

    • 著者名/発表者名
      Igarashi, Sugie, Toyonari, Mukohyama, the others
    • 雑誌名

      Bulletin of the Polytechnic University No.31-A

      ページ: 195-200

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] フォイエルバッハの定理の初等的計算による証明2002

    • 著者名/発表者名
      豊成, 杉江, 向山, 他
    • 雑誌名

      日本数学教育学会高専・大学部会論文誌 Vol.9, No.1

      ページ: 97-102

    • NAID

      110003727142

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 四面体の外接球の半径について2002

    • 著者名/発表者名
      五十嵐, 杉江, 豊成, 向山, 他
    • 雑誌名

      東京都立航空工業高等専門学校平成13年度紀要 第39号

      ページ: 1-6

    • NAID

      110000198608

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the decision of the position of a sphere in a inverted triangular pyramidal vessel2002

    • 著者名/発表者名
      K.Igarashi, M.Sugie, T.Toyonari, K.Mukohyama, the others
    • 雑誌名

      Bulletin of the Polytechnic University No.31-A

      ページ: 195-200

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Proof of the Feuerbach's Theorem by Elementary Calculation2002

    • 著者名/発表者名
      T.Toyonari, M.Sugie, K.Mukohyama, the others
    • 雑誌名

      Japan Society of Mathematical Education Division of Kosen and University Vol.9, No.1

      ページ: 97-102

    • NAID

      110003727142

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the Radius of the Circumsphere of a Tetrahedron2002

    • 著者名/発表者名
      K.Igarashi, M.Sugie, T.Toyonari, K.Mukohyama, the others
    • 雑誌名

      Memoirs of Tokyo Metropolitan College of Aeronautical Engineering Vol.39

      ページ: 1-6

    • NAID

      110000198608

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On a Geometrical Property with the Minimal Length Problem of the Segments Composed of n Fixed Points and One Moving Point2001

    • 著者名/発表者名
      Igarashi, Sugie, Toyonari, Mukohyama, the others
    • 雑誌名

      Bulletin of the Polytechnic University No.30-A

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 三角形における垂心の四面体への拡張について2001

    • 著者名/発表者名
      五十嵐, 杉江, 豊成, 向山, 他
    • 雑誌名

      東京都立航空工業高等専門学校平成12年度紀要 第38号

      ページ: 25-28

    • NAID

      110000198515

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On a Geometrical Property with the Minimal Length Problem of the Segments Composed of n Fixed Points and One Moving Point2001

    • 著者名/発表者名
      K.Igarashi, M.Sugie, T.Toyonari, K.Mukohyama, the others
    • 雑誌名

      Bulletin of the Polytechnic University No.30-A

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the Extension of the Orthocenter of the Triangle to the Tetranhedron2001

    • 著者名/発表者名
      K.Igarashi, M.Sugie, T.Toyonari, K.Mukohyama, the others
    • 雑誌名

      Memoirs of Tokyo Metropolitan College of Aeronautical Engineering Vol.38

      ページ: 25-28

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 工学系に必要とされる数学に関する調査研究7-土木系分野(構造力学)における数学-2000

    • 著者名/発表者名
      坪川, 杉江, 豊成, 向山, 他
    • 雑誌名

      日本数学教育学会高専・大学部会論文誌 Vol.7, No.1

      ページ: 101-124

    • NAID

      110003727126

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 立方体の頂点と2個の動点を結んでできる線分の和の最小値について2000

    • 著者名/発表者名
      五十嵐, 杉江, 豊成, 向山, 他
    • 雑誌名

      東京都立航空工業高等専門学校平成11年度紀要 第37号

      ページ: 23-26

    • NAID

      110000198419

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An Analytic Study of Mathematics Contents in Engineering Curricula 72000

    • 著者名/発表者名
      T.TSUBOKAWA, M.SUGIE, T.TOYONARI, K.MIJKOUYAMA, the others
    • 雑誌名

      Japan Society of Mathematical Education Division of Kosen and University Vol.7, No.1

      ページ: 101-124

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the minimum value of segments which are connected with vertexes of cube and two moving points2000

    • 著者名/発表者名
      K.Igarashi, M.Sugie, T.Toyonari, K.Mukohyama, the others
    • 雑誌名

      Memoirs of Tokyo Metropolitan College of Aeronautical Engineering Vol.37

      ページ: 23-26

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 五十嵐貫,杉江道男: "平面上の線分の和の最小値について-1個の動点と5個の定点の場合-"日本数学教育学会高専・大学部会論文誌. Vol.7No.1. 79-84 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 坪川武弘,杉江道男: "工学系に必要とされる数学に関する調査研究7-土木系分野(構造力学)における数学-"日本数学教育学会高専・大学部会論文誌. Vol.7No.1. 101-124 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kan Igarashi,Michio Sugie: "On a Geometrical Property with the Minimal Length Problem of the Segments Composed of n Fixed Points and One Moving Point"Bulletin of the Polytechnic University. No.30-A. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 五十嵐貫,杉江道男: "立方体の頂点と2個の動点を結んでできる線分の和の最小値について"東京都立航空工業高等専門学校平成11年度研究紀要. 第37号. 1-4 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 松田重生,杉江道男: "工学系に必要とされる数学に関する調査研究6-機械系分野(熱力学)における数学-"日本数学教育学会高専・大学部会論文誌. Vol.6No.1. 95-108 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 鹿渡強,杉江道男: "球面上の小円の射影について"日本数学教育学会高専・大学部会論文誌. Vol.6No.1. 87-94 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 阿蘇和寿、杉江道男、他11名: "工学系に必要とされる数学に関する調査研究4.電気系分野における数学"日本数学教育学会高専部会研究論文誌. Vol.5 No.1. 93-126 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 高木和久、杉江道男、他11名: "工学系に必要とされる数学に関する調査研究5.情報系分野における数学"日本数学教育学会高専部会研究論文誌. Vol.5 No.1. 127-146 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 山口重雄、杉江道男: "有理多項式による偶関数の最良近似におけるMathematicaの応用"都立航空工業高等専門学校平成9年度研究紀要. 第35号. 9-30 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 杉江道男、向山一男、他3名: "空間におけるある種の極値問題へのフェルマーの手法の応用について"都立航空工業高等専門学校平成8年度研究紀要. 第34号. 1-2 (1997)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshitaka Sato,Michio Sugie: "On a Curvature of a Curve Appeared on a Torus"Bulletin of The Polytechnic University. No.25-A. (1996)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 杉江道男、豊成敏隆、他2名: "輪環面のある平面への射影について"都立航空工業高等専門学校平成7年度研究紀要. 第33号. 1-4 (1996)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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