電気電子設計

科目基礎情報

学校 有明工業高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 電気電子設計
科目番号 5E003 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 創造工学科(エネルギーコース) 対象学年 5
開設期 通年 週時間数 前期:1 後期:1
教科書/教材 教科書:(前期) 松本 光春, "電子部品が一番わかる", 技術評論社 (2013), および配布する各種資料(プリント).
参考書:(前期) 湯本 雅恵, "基本からわかる電気電子材料講義ノート", オーム社 (2015); 宮崎 仁, "基本電子部品大事典", CQ出版 (2017); 千野行広, "電子部品ハンドブック", 工学社 (2016); 小島 昇, "電子部品図鑑", 誠文堂新光社 (2007).
教科書:(後期) 竹内寿太郎,西方正司,"大学課程 電機設計学(改定3版) (2020)"
担当教員 南部 幸久,鷹林 将

到達目標

1. 設計に必要な事項が理解できる。
2. 設計仕様にあわせて、期限までに電気電子回路の設計ができる(前期)。
3. 設計仕様にあわせて、期限までに変圧器の設計ができる(後期)。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1設計に必要な事項を理解し、説明できる。設計に必要な事項が理解できる。設計に必要な事項が理解できない。
評価項目2設計仕様にあわせて、助言なしで、期限までに電子回路の設計ができる。設計仕様にあわせて、期限までに電子回路の設計ができる。設計仕様にあわせて、期限までに電子回路の設計ができない。
評価項目3設計仕様にあわせて、助言なしで、期限までに電気機器の設計ができる。設計仕様にあわせて、期限までに電気機器の設計ができる。設計仕様にあわせて、期限までに電気機器の設計ができない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 B-1 説明 閉じる
学習・教育到達度目標 C-1 説明 閉じる

教育方法等

概要:
・前期: これまで学習してきた知識を基にして、実際の電気電子回路の設計・製作を行い、実回路設計に関する知識の習得をする。
・後期: 電気機器や電気材料で学んだ知識をもとに電気機器の設計を行い、設計に関する知識の習得をする。また,屋内配線の設計演習を行う.

 本科目は、企業で電気工学に関する製品設計開発を担当していた教員(鷹林)がその経験を活かして、講義と実習形式で授業を行うものである。
 また本科目は、以下に挙げるSDGs (Sustainable Development Goals) に関連するものである。
No. 4 質の高い教育をみんなに
No. 5 ジェンダー平等を実現しよう
No. 7 エネルギーをみんなにそしてクリーンに
No. 9 産業と技術革新の基盤をつくろう
 
授業の進め方・方法:
・前期: 電気電子回路の設計に必要な知識の講義と、回路の設計製作実習を行う。各回に作業日報および各実習終了後に設計報告書という形式のレポートを課す。
・後期: 直流機・誘導機・同期機・変圧器などの電気機器の設計に必要な知識の講義を行い、各人に与えられた仕様について設計を行う。課題は、それぞれ仕様の異なる機器の設計を課し、レポートを作成する(課題: 変圧器)。また,屋内配線の設計演習を行う.
注意点:
 これまでに学んだ専門科目を復習しておくこと。加えて、並行して開講される専門科目の内容も必要とする場合もあるので、その理解に努めておくこと。
 成績評価に関しては、 通年評価割合を前期 50%/後期 50%とする。その詳細については、前期および後期の最初の授業において各担当者が説明する。
 レポート100%の割合で評価する。内容・提出方法は、別途指示する。提出期限は厳守で、遅れた場合は0点評価とする。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 授業概要、電子回路設計の一般論 (1) 本科目の位置づけ、必要性、到達目標、評価方法などについて理解できる。電子回路設計に関する知識を理解し、説明できること。
2週 電子回路設計の一般論 (2) 電子回路設計に関する知識を理解し、説明できること。
3週 電子回路の設計・製作実習 (1) 電子回路の設計と製作ができること。
4週 電子回路の設計・製作実習 (2) 電子回路の設計と製作ができること。
5週 電子回路の設計・製作実習 (3) 電子回路の設計と製作ができること。
6週 電子回路の設計・製作実習 (4) 電子回路の設計と製作ができること。
7週 電子回路設計のまとめ 製作した電子回路の原理と特徴が説明でき、設計報告書を作成できること。
8週 インピーダンス整合理論 (1) インピーダンス整合理論を理解し、説明できること。
2ndQ
9週 インピーダンス整合理論 (2) インピーダンス整合理論を理解し、説明できること。
10週 インピーダンス整合回路の設計・製作実習 (1) インピーダン整合回路の設計と製作ができること。
11週 インピーダンス整合回路の設計・製作実習 (2) インピーダン整合回路の設計と製作ができること。
12週 インピーダンス整合回路の設計・製作実習 (3) インピーダン整合回路の設計と製作ができること。
13週 インピーダンス整合回路の設計・製作実習 (4) インピーダン整合回路の設計と製作ができること。
14週 インピーダンス整合回路の設計・製作実習 (5) インピーダン整合回路の設計と製作ができること。
15週 インピーダンス整合回路設計のまとめ 製作したインピーダンス整合回路の原理と特徴が説明でき、設計報告書を作成できること。
16週
後期
3rdQ
1週 授業概要
2週 機器の寸法と容量 電気機器設計に関する知識を理解し、説明できること。
3週 機器の寸法と容量 電気機器設計に関する知識を理解し、説明できること。
4週 鉄機械と銅機械 電気機器設計に関する知識を理解し、説明できること。
5週 磁気装荷と電気装荷 電気機器設計に関する知識を理解し、説明できること。
6週 完全相似性・不完全相似性の理論
電気機器設計に関する知識を理解し、説明できること。
7週 計算演習(1) 電気機器設計に関する知識を理解し、設計のための基本的な計算ができること。
8週 計算演習(2) 電気機器設計に関する知識を理解し、設計のための基本的な計算ができること。
4thQ
9週 単相変圧器の設計(1) 課題に対して、必要な資料を用いて仕様にあわせて設計ができること。
10週 単相変圧器の設計(2) 課題に対して、必要な資料を用いて仕様にあわせて設計ができること。
11週 単相変圧器の設計(3) 課題に対して、必要な資料を用いて仕様にあわせて設計ができること。
12週 単相変圧器の設計(4) 課題に対して、必要な資料を用いて仕様にあわせて設計ができること。
13週 単相変圧器の設計(5) 課題に対して、必要な資料を用いて仕様にあわせて設計ができること。
14週 屋内配線の設計演習(1) 課題に対して、必要な資料を用いて仕様にあわせて設計ができること。
15週 屋内配線の設計演習(2) 課題に対して、必要な資料を用いて仕様にあわせて設計ができること。
16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合00001000100
基礎的能力0000000
専門的能力00001000100
分野横断的能力0000000