生産システム工学

科目基礎情報

学校	釧路工業高等専門学校	開講年度	令和03年度 (2021年度)
授業科目	生産システム工学
科目番号	0109	科目区分	専門 / 選択
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	情報工学分野	対象学年	5
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	使える！MATLAB　第2版（青山貴伸他著，講談社サイエンティフィク）
担当教員	渡邊 聖司,前田 貴章

到達目標

・技術的課題を分析・解決するためにコンピュータを活用できる。
・問題解法のために，特定の解析手法を活用できる。
・解法の結果データを，視覚的な手法で表現できる。

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	技術的課題を分析・解決するためにコンピュータを充分に活用できる。	技術的課題を分析・解決するためにコンピュータを活用できる。	技術的課題を分析するためにコンピュータを活用できない。
評価項目2	問題解法のために，各種解析手法を応用できる。	問題解法のために，特定の解析手法を活用できる。	問題解法のための各種解析手法を活用できない。
評価項目3	解法の結果データを，図表を効果的に用いて視覚的な手法で表現できる。	解法の結果データを整理し，視覚的な手法で表現できる。	解法の結果データを，視覚的な手法で表現できない。

教育方法等

概要:

昨今，工場で稼働する工作・生産機械に携わる技術者に対して，コンピュータを用いて解析制御できる技術力の修得への要求が増大している。このような状況に対処するため，解析制御の基礎の知識や手法を修得する。
用いるソフトウェアは数値解析ソフトウェアMATLAB およびMATLABクローンソフトのScilabである。
メカトロニクス関連科目で培ったプログラミングの知識に加え，数値解析処理と制御処理を活用でき，実際的な問題に対処する能力を育成する。

授業の進め方・方法:

・これまでに履修した情報処理でのプログラミング手法の知識と，解析と制御に必要な数学的，工学的知識を必要とする。教科書に沿った講義スライドを用いて授業を進め，Blackboardを利用した演習レポートを毎回課す。
・演習の理解促進のために，数学，物理，力学関係，制御工学などで使用した教科書を参考書として利用すること。

・合否判定：単元毎の演習レポートが全て期限内に提出され，かつ定期試験2回の平均が60点を超えていること。なお，平均点が60点に至らない場合は，補講と再試験を実施する。
・最終評価：定期試験2回の平均（60％）と演習レポート（40％）の合計とする。
・演習レポート評価基準：スクリプトの内容と考察
・再試験：演習レポートがすべて提出された場合に再試験の受験資格を与える。
　　　　　再試験，再レポートの結果が60点以上となった場合は最終評価を60点とする。

・関連図書として，以下のようなものがあるので参考にすると良い。
　　１.MATLAB ハンドブック（小林一行著，秀和システム）
　　２.使える！MATALAB/Simulinkプログラミング（青山貴伸著，講談社サイエンティフィク）
　　３.MATLAB数値解析（G.J.Borse著，オーム社）

注意点:

・Blackboardを利用した演習レポートを毎回課すため，自ら学ぶ姿勢が重要である。
・MATLABの科学計算機能は極めて高いので，卒業研究，実験で利用できるように理解に勤めること。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	ガイダンス，イントロダクション	・MATLAB の起動方法などの環境設定ができる。
		2週	MATLAB の基本操作と主要な関数①	・スカラー計算や行列の操作と計算ができる。
		3週	MATLAB の基本操作と主要な関数②	・様々な関数を用いて，スカラー計算や行列の操作と計算ができる。
		4週	MATLABとExcelの連携とデータ処理	・Excelデータのインポートやグラフ化，抽出をおこなうことができる。 ・Excelデータの処理やレポートの作成ができる。
		5週	簡単な行列計算の適用例	・簡単な工学問題へ適用できる。
		6週	グラフィックス①	・解析結果を各種グラフに変換しデータの可視化がおこなえる。
		7週	グラフィックス②	・グラフィックスの属性を理解し活用できる。
		8週	中間試験
	4thQ
		9週	データとファイル	・データ変数とデータファイルの入出力管理ができる。
		10週	制御構造	・構造化制御のためのif文，switch文を計算に利用できる。 ・構造化制御のためのfor文，while文を計算に利用できる。
		11週	スクリプトファイル	・専用の関数処理プログラムを作成できる。
		12週	データの統計処理	・MATLABを用いて，データの統計処理ができる。
		13週	制御理論への適用	・PID 制御などSimulinkやScilabを利用してシミュレーションができる。
		14週	データ解析①	・計測データを集計やデータ解析ができる。
		15週	データ解析②	・計測データを集計やデータ解析ができる。
		16週

評価割合

	試験	レポート	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	60	40	0	0	0	0	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	60	40	0	0	0	0	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0