到達目標
・電気・電子工学の基礎を理解し,センサー・コンピューター・アクチュエーターの 種類と働きを説明できる。
・機械工学の基礎を理解し,機械における機構・対偶・連鎖と,その運動を説明できる。
1. 電気回路や電子回路に用いる回路素子を説明できる。
2. メカトロニクスを学ぶにあたって重要な,コンピューター・センサー・アクチュエーターの種類と働きを説明できる。
3. 機械の運動や機構(メカニズム)を図を用いて説明することができる。
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 | 抵抗・コイル・コンデンサ,ダイオード・トランジスタの用途を説明し,回路に流れる電流や電圧を計算できる。 | 抵抗・コイル・コンデンサ,ダイオード・トランジスタの用途を説明できる。 | 回路素子の用途や,回路計算が理解できない。 |
評価項目2 | コンピューター・センサー・アクチュエーターの種類と働きを説明し,用途に応じて最適な機器を選択できる。 | コンピューター・センサー・アクチュエーターの種類と働きを説明できる。 | コンピューター・センサー・アクチュエーターの種類と働きを説明できない。 |
評価項目3 | 機械の運動,対偶・連鎖・機構の種類などを図を用いて詳細に説明することができる。 | 機械の運動,対偶・連鎖・機構の種類などを図を用いて説明することができる。 | 機械の運動,対偶・連鎖・機構の種類などが説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 C
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学習・教育到達度目標 D
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JABEE c
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JABEE d-1
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教育方法等
概要:
メカトロニクスとは,メカニクス(機械工学)またはメカニズム(機械装置,機構)とエレクトロニクス(電子工学)を融合した学問であり,私たちの身の回りにある自動車,掃除機,デジタルカメラなどは,機械部品や機構を電子・情報技術により駆動制御されている電子機械といえる。
本講義では,エレクトロニクス分野として電気・電子工学の基礎,センサー・コンピューター・アクチュエーターについてを,メカニクス(メカニズム)分野として機械工学の基礎,機械・機構・対偶・連鎖とその運動についてを,それぞれ教授し,メカトロニクスの概要を理解することを目的とする。
本校教育目標 C:70 % D:30 % JABEE教育目標 新基準: c d1
授業の進め方・方法:
前半7回をエレクトロニクス分野,後半7回をメカニクス分野として講義・演習を主体に 授業をおこなう。
・これまでに学んだ数学・物理・創造工学基礎演習の知識を必要とする。
・講義中に演習をおこなうので,関数電卓を持参すること。
・講義終了後,自宅学習等により必ず復習をすること。
・成績評価方法 合否判定:定期試験2回の平均が60点以上であること。
・最終評価:定期試験2回の平均点(100%)を最終評価とする。
・再試験:再試験は,全2回の試験のうち60点未満であった試験に対し行う。
合否は受験しなければならない試験すべてが60点以上であること。
・講義はメカトロニクスの基本を2つの分野に分けて解説します.3年次の電気電子工学や 5年次の制御工学,各種実験・実習の基礎となる科目なので,重要な点を確実に理解 し,様々な問題に適用できるような力を身につけて下さい。
前関連科目 数学,物理,創造工学基礎演習 後関連科目 電気電子工学,制御工学,複合融合演習,機械設計法Ⅰ,機械設計法Ⅱ
注意点:
参考書:1.よくわかるメカトロニクス(見崎・小峰著,東京電機大学出版局)
2.ハンディブックメカトロニクス 改訂3版(三浦宏文,オーム社)
3.メカトロニクス概論 改訂2版(古田ほか,オーム社)
4.メカトロニクス入門 第2版(土谷ほか,森北出版)
など
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
ガイダンス,電気工学の基礎 |
電気の基本を理解し,簡単な電気回路の計算ができる。
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2週 |
電子工学の基礎 |
電子の基本を理解し,簡単な電子回路の計算ができる。
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3週 |
コンピューターとは |
2進数や16進数を理解し,簡単な論理回路の計算ができる。
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4週 |
センサーとは① |
センサーの種類と働きを説明できる。
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5週 |
センサーとは② |
センサーの種類と働きを説明できる。
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6週 |
アクチュエーターとは① |
アクチュエーターの種類と働きを説明できる。
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7週 |
アクチュエーターとは② |
アクチュエーターの種類と働きを説明できる。
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
ガイダンス,メカニクス(機構)とは |
自動車におけるメカニクス(機構)を理解し,図を用いて説明することができる。
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10週 |
機械の機構と運動の伝達①〔機械の運動〕 |
平面運動と空間運動,等速運動・不等速運動・間欠運動を理解し,図を用いて説明することができる。
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11週 |
機械の機構と運動の伝達②〔機械の機構〕 |
対偶と機構,連鎖と機構,機構の種類を理解し,図を用いて説明することができる。
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12週 |
機械の機構と運動の伝達③〔基本的な機械要素①〕 |
日本工業規格(JIS)や国際標準化機構(ISO)に規格が制定されている「ねじ」に関係する機械要素を理解し,図を用いて説明することができる。
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13週 |
機械の機構と運動の伝達④〔基本的な機械要素②〕 |
日本工業規格(JIS)や国際標準化機構(ISO)に規格が制定されている「軸」や「その他」に関係する機械要素を理解し,図を用いて説明することができる。
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14週 |
機械の機構と運動の伝達⑤〔基本的な機構①〕 |
歯車機構・巻掛け伝動機構を理解し,図を用いて説明することができる。
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15週 |
機械の機構と運動の伝達⑥〔基本的な機構②〕 |
リンク機構・カム機構などを理解し,図を用いて説明することができる。
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16週 |
期末試験 |
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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 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 計測制御 | 自動制御の定義と種類を説明できる。 | 1 | 後1 |
フィードバック制御の概念と構成要素を説明できる。 | 1 | 後1 |
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 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |