到達目標
1. パワーエレクトロニクスに関する基礎知識について理解し，説明できる。
2. マイクロコンピュータに関する基礎知識について理解し，説明できる。
3. 入出力インターフェースに関する基礎知識について理解し，説明できる。
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
（D-1, D-2） | パワーエレクトロニクスに関する基礎知識についてほぼ理解し，説明できる。 | パワーエレクトロニクスに関する基礎知識についてある程度理解し，説明できる。 | パワーエレクトロニクスに関する基礎知識について説明できない。 |
| 評価項目2
（D-1, D-2） | マイクロコンピュータに関する基礎知識についてほぼ理解し，説明できる。 | マイクロコンピュータに関する基礎知識についてある程度理解し，説明できる。 | マイクロコンピュータに関する基礎知識について説明できない。 |
| 評価項目3
（D-1, D-2） | 入出力インターフェースに関する基礎知識についてほぼ理解し，説明できる。 | 入出力インターフェースに関する基礎知識についてある程度理解し，説明できる。 | 入出力インターフェースに関する基礎知識について説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 システム制御情報工学科の教育目標 ③
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学習・教育到達度目標 本科の教育目標 ③
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JABEE D-1
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JABEE D-2
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JABEE基準 (d)
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教育方法等
概要:
機械，電気，電子，情報，制御工学を関連付け，それらを統合したメカトロニクスに関する工学あるいは技術について学習し，理解を深めて，機械をコンピュータで制御する基礎的知識を身につける。簡単なメカトロニクス製品の基本設計ができる能力を養うことを目的とし，メカトロニクスシステムを構成するパワーエレクトロニクス，マイクロコンピュータ，インターフェースなどの基本要素の動作原理、特徴、使用例について学習する。また省エネ、リサイクルなど地球環境を意識したメカトロニクス製品の現状と将来についても学ぶ。
授業の進め方・方法:
・モパワーエレクトロニクス，マイクロコンピュータ，インターフェースなどの基本要素について学習し，メカトロニクスの基本事項の理解を深める。実際には,メカトロニクス製品の持つ機能を達成するために、これらの構成要素がどのような役割を担っているかを理解することがポイントである。
・教科書第４章，６章，９章の順に授業を進める。板書が中心であるが，適宜パワーポイントを使って進める。パワーポイントと同様のプリントを配布するが，配布プリントは穴埋め式になっており，説明を聞きながら各自で穴埋めを行ってもらう。
注意点:
・教育プログラムの学習・教育到達目標の各項目の割合はD-1(90%) D-2(10%)とする。
・総時間数45時間（自学自習15時間）
・自学自習(15時間)ついては，日常の授業(30時間)のための予習復習時間，理解を深めるための演習課題の考察・解法の時間および到達度試験や定期試験の準備のための勉強時間を総合したものとする。
・評価については，合計点数が60点以上で単位修得となる．その場合，各到達目標項目の到達レベルが標準以上であること，教育プログラムの学習・教育到達目標の各項目を満たしたことが認められる。
・４週の授業を終えると到達度験を実施し、２回の到達度試験と期末試験を合わせて試験の評価とする。
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 |
パワーエレクトロニクス
（１）サイリスタ
（２）トランジスタの電力損失 |
サイリスタの動作原理と電力制御方法について説明できる。
トランジスタを用いた増幅回路と電力損失について説明できる。
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| 2週 |
（３）DC-DC変換
（４）DC-AC変換 |
チョッパ回路，ＰＷＭによる電圧変換について説明できる。インバータ基本回路について説明できる。
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| 3週 |
（５）ＰＷＭ制御とデューティー比 |
ＰＷＭの電流変化式を説明できる。
直流-交流変換の原理，モータの回転制御について説明できる。
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| 4週 |
（６）電力増幅 |
基本的な電力増幅回路について説明できる。
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| 5週 |
到達度試験（１） |
学んだ知識の確認ができる。
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| 6週 |
答案返却と解説
（７）電源回路 |
学んだ知識の再確認＆修正ができる
基本的な電源回路について説明できる。
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| 7週 |
マイクロコンピュータ
（１）歴史と基本構成
（２）CPUの構成 |
マイクロコンピュータの構成要素，機能について説明できる。
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| 8週 |
（２）命令を実行するしくみ
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CPUが命令を実行するしくみについて説明できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
（３）メモリの種類、接続方法 |
メモリの種類，機能，メモリとCPUとの接続方法を説明できる。
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| 10週 |
到達度試験（２） |
学んだ知識の確認ができる。
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| 11週 |
答案返却と解説
入出力インターフェース
（１）インターフェースの役割 |
学んだ知識の再確認＆修正ができる。
I/Oインターフェースの役割について説明できる。
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| 12週 |
（２）データ通信インターフェース
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RS232C，USBなどの通信インターフェースについて説明できる。
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| 13週 |
（３）D/Aの動作原理 |
D/A変換器の動作原理について説明できる。
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| 14週 |
（４）A/Dの動作原理 |
A/D変換器の動作原理について説明できる。
サンプリング定理について説明できる。
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| 15週 |
期末試験 |
学んだ知識の確認ができる。
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| 16週 |
答案返却と解説 |
学んだ知識の再確認＆修正ができる。
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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 | 情報系分野 | 計算機工学 | 整数・小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 3 | |
| コンピュータを構成する基本的な要素の役割とこれらの間でのデータの流れを説明できる。 | 3 | 後6 |
| プロセッサを実現するために考案された主要な技術を説明できる。 | 2 | 後7,後8 |
| メモリシステムを実現するために考案された主要な技術を説明できる。 | 2 | 後9 |
| 入出力を実現するために考案された主要な技術を説明できる。 | 2 | 後10 |
| コンピュータアーキテクチャにおけるトレードオフについて説明できる。 | 1 | 後6 |
評価割合
| 試験 | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 20 | 10 | 30 |
| 専門的能力 | 60 | 10 | 70 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |