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高専の教科 数学・応用数学



高専の数学・応用数学は、工学の基本的な問題を解決するために必要な数学の知識をはじめ、計算する技術・応用する能力の習得、工学における現象面と関連づけて活用する能力を養うのが目的とされています。また、数学的な考え方は、科学の理解に不可欠とも言われているため、専門科目の理解に必要な広範囲の内容を扱い、技術者として必要な基礎学力の修得も目的となっています。実践的な問題におきかえると、「理工学書を読むことができるようになる」というのが、もっとも分かりやすい説明となります。

高専ごとに設けられるカリキュラム

高専ごとに設けられるカリキュラム

履修内容とそれを行なう学年は、高専ごとに独自カリキュラム設計に沿って運用するようになっていますが、実際のところ、それぞれの高専で大きくカリキュラムが異なることはないようです。中学校での学習成果を活用し、専攻科の数学や物理、専門科目などと連携を取りながら、指導計画を作成するようになっています。

学ぶ内容量の幅広さとそのスピードの速さ

高専の数学・応用数学の授業内容は、一般的な高校に比べてかなり多く、また、学ぶペースが速いとも言われています。すべての授業内容を一概に比較することは難しいですが、大学工学部3回生までの主要科目の一通りを、高専の第5学年まででこなしていると言われる場合もあるようです。

すべての土台となる一般科目としての数学

高専は、文部科学省により、大学や短大と同じ高等教育機関だと定められています。しかしながら、高専に入学した時点では、生徒は高等学校生と同じ年齢であるため、特に最初の3年間は、数学を含む一般科目の学習が重要となってきます。実践的かつ創造的な技術者を養成するための高専で、専門教育を一般的な高校よりも早めに学ぶといっても、数学の基礎・土台がないかぎり、専門的な知識の学習・応用に展開することはできません。そのため、ベースを作るための「一般科目としての数学」の習得がとても重要になってきます。学校によっては、一般科目と専門科目の教員が、それぞれ密に連携を取りながら、一般科目の授業で強化してほしいポイントなどの要望を出し合う連絡会などを行ない、学習内容に漏れがないように努めているというケースもあります。また、生徒の理解度によりクラス分けをするなど、数学の基礎作りを徹底する対策を採っている学校もあるようです。

数学・応用数学の主な授業内容

授業の内容や教えるタイミングなどは、学校ごとに異なっていますが、大まかに、第1学年では、「数学の基礎」、第2学年では、「微分積分」「ベクトルと行列」、第3学年では、「微分積分続論」「確立統計」、第4学年では、「応用数学Ⅰ」、第5学年では「応用数学Ⅱ」といった内容が学ばれているようです。具体的な学習内容は、以下の通りです。

  • 数と式の計算
  • 方程式
  • 不等式
  • 関数とグラフ
  • 指数関数
  • 対数関数
  • 三角関数
  • 図形と式
  • 場合の数
  • ベクトル
  • 行列
  • 行列の応用
  • 微分法
  • 微分法の応用
  • 偏微分
  • 重積分
  • 微分方程式
  • 確立・統計 など