概要:
これまでに座学で学んできた理論や法則を実験検証する.理論と実験の違いを認識し,原因追求のための思考力や問題解決力を身に付ける.以下に具体的な学習・教育目標を示す.
授業の進め方・方法:
授業の基本的な流れは,実験,実技試験またはレポート提出の順である.いずれの実験テーマも必ず予習してくること.
英語導入計画:Technical terms
注意点:
実験に関連する分野は,2年のディジタル回路,3年の電気回路,電子回路である.実験日には,関数電卓や該当テーマに関する教科書の持参を勧める.またノートパソコンを持参すると効率よく実験を遂行できる.
学習・教育目標:(B-1)58%,(C-1)23%,(D-3 計測・制御系)14%,(E)5%
別表1対応
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
レポート執筆要領 1 (ALレベルC) |
実験レポートの目的,理論を記述できる.また,実験方法の説明に用いる図を作成できる.
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2週 |
レポート執筆要領 2 (ALレベルC) |
実験レポートの実験方法,実験結果,考察,まとめ,参考文献を記述できる.また,実験結果のグラフを作成できる.
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3週 |
レポート執筆要領 3 (ALレベルB) |
他者の書いたレポートを添削し,評価できる.
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4週 |
レポート執筆要領 4 (ALレベルB) |
他者からの添削結果をもとに,レポートを修正できる.
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5週 |
模擬実験I トランジスタの特性解析 1 (ALレベルC) |
実験に関する理論を自学し,説明することができる.
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6週 |
模擬実験I トランジスタの特性解析 2 (ALレベルC) |
電子回路シミュレータ等を用いる実験を行い,結果を得ることができる.
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7週 |
模擬実験I トランジスタの特性解析 4 (ALレベルC) |
実験結果を表現するために適切な図表を作成できる.
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8週 |
模擬実験I トランジスタの特性解析 4 (ALレベルC) |
得られた実験結果をもとに考察することができる.
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2ndQ |
9週 |
レポート執筆要領 5 (ALレベルB) |
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10週 |
模擬実験II トランジスタ増幅回路の直流特性 1 (ALレベルB) |
電子回路シミュレータ等を用いる実験を行い,結果を得ることができる.
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11週 |
模擬実験II トランジスタ増幅回路の直流特性 2 (ALレベルB) |
電子回路シミュレータ等を用いる実験を行い,結果を得ることができる.
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12週 |
模擬実験II トランジスタ増幅回路の直流特性 3 (ALレベルB) |
電子回路シミュレータ等を用いる実験を行い,結果を得ることができる.
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13週 |
レポート執筆要領 6 (ALレベルB) |
他者との議論に基づき,レポートを改善できる.
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14週 |
模擬実験III トランジスタ増幅回路の交流特性 |
電子回路シミュレータ等を用いる実験を行い,結果を得ることができる.
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15週 |
前期のまとめ |
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
実験のガイダンス (ALレベルB) |
実験の進め方を理解し実験室を利用することができる.
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2週 |
計測器の使用法 1 (ALレベルB) |
計測器を安全に取り扱うことができる.
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3週 |
計測器の使用法 2 (ALレベルB) |
計測器を用いて正しく測定を行うことができる.
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4週 |
回路理論の基礎 1 オーム・キルヒホッフの法則 (ALレベルB) |
オーム・キルヒホッフの法則を用いて回路の計算ができる.
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5週 |
回路理論の基礎 1 テブナンの定理と重ね合わせの理 (ALレベルB) |
テブナンの定理を用いて回路の計算ができる.
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6週 |
抵抗・コンデンサ・インダクタの特性 1 充放電特性 (ALレベルB) |
抵抗・コンデンサ・インダクタの特性を定量的に説明できる.
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7週 |
抵抗・コンデンサ・インダクタの特性 2 周波数特性 (ALレベルB) |
抵抗・コンデンサ・インダクタの特性を定量的に説明できる.
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8週 |
トランジスタ回路 1 トランジスタの特性 (ALレベルB) |
トランジスタの特性を説明できる.
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4thQ |
9週 |
トランジスタ回路 2 エミッタ接地増幅回路 (ALレベルB) |
トランジスタを用いて増幅回路を実装できる.
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10週 |
トランジスタ回路 3 まとめ (ALレベルB) |
トランジスタによる増幅作用を理解し,エミッタ接地増幅回路を設計することができる.
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11週 |
オペアンプ 1 増幅回路 (ALレベルB) |
オペアンプを用いて非反転増幅回路を実装できる.
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12週 |
オペアンプ 2 増幅回路 (ALレベルB) |
オペアンプを用いて反転回路を実装できる.
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13週 |
オペアンプ 3 増幅回路 (ALレベルB) |
オペアンプを用いる反転増幅回路、非反転増幅回路の動作と理想オペアンプとの違いを考察できる.
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14週 |
実技試験 |
定められた回路を時間内にブレッドボード状に実装し,動作させることができる.
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15週 |
まとめ |
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16週 |
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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 |
基礎的能力 | 自然科学 | 物理実験 | 物理実験 | 実験報告書を決められた形式で作成できる。 | 3 | 前4 |
工学基礎 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 | 3 | 前2 |
実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。 | 3 | 前1,前2,前3,前15 |
実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。 | 3 | 前3 |
実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 | 3 | 前7,前9,前12,前14,後3,後5,後15 |
実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 3 | 前7,前9,前12,前14,後3,後5,後15 |
実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。 | 3 | 前7,前9,前12,前14,後3,後5,後15 |
実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。 | 3 | 前7,前9,前12,前14,後3,後5,後15 |
実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 3 | 前1 |
個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。 | 3 | 前2,前6,前8,前10,前11,前13,後1,後2,後4,後6 |
共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 3 | 前2,前6,前8,前10,前11,前13,後1,後2,後4,後6 |
レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。 | 3 | 前4,前7,前9,前12,前14,後3,後5,後15 |
専門的能力 | 分野別の工学実験・実習能力 | 電気・電子系分野【実験・実習能力】 | 電気・電子系【実験実習】 | 電圧・電流・電力などの電気諸量の測定が実践できる。 | 3 | 前2 |
抵抗・インピーダンスの測定が実践できる。 | 3 | 前2 |
オシロスコープを用いて実際の波形観測が実施できる。 | 1 | 前2 |
電気・電子系の実験を安全に行うための基本知識を習得する。 | 3 | 前1 |
キルヒホッフの法則を適用し、実験結果を考察できる。 | 3 | 前6 |
分流・分圧の関係を適用し、実験結果を考察できる。 | 3 | 前6 |
重ねの理を適用し、実験結果を考察できる。 | 2 | 前6 |