創造工学

科目基礎情報

学校	旭川工業高等専門学校	開講年度	令和06年度 (2024年度)
授業科目	創造工学
科目番号	102	科目区分	専門 / 必修
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	システム制御情報工学科（2021年度以降入学者）	対象学年	4
開設期	後期	週時間数	4
教科書/教材	創造工学テキスト
担当教員	中川 佑貴,堀川 紀孝,中村 基訓,三井 聡,技術職員

到達目標

1. 与えられた競技課題に対して，自ら創出したアイディアを盛り込んだロボットを期日までに製作することができる．
2. ロボット作製を通して，グループでの協力体制を整え，自発的に自分の役割を果たすことができる．
3. 作製したロボットのコンセプトや競技会の結果などについて，わかりやすいプレゼンテーションができ，質疑応答にも的確に対応することができる．
4. ロボットのコンセプトやグループでの協力体制などについての詳細をレポートにまとめ，期日までに提出することができる．

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	与えられた競技課題に対して，独創的なアイデイアを創出し，立てた計画に従って，競技会までにロボットを製作することができる．	与えられた競技課題に対して，アイデイアを創出し，ほぼ計画に従って，競技会までにロボットを製作することができる．	与えられた競技課題に対して，アイデイアを創出できず，計画に従って，競技会までにロボットを製作できない．
評価項目2	ロボット作製を通して，グループでの協力体制を整え，自発的に自分の役割を見出し，果たすことができる．	ロボット作製を通して，グループでの協力体制を整え，グループの仲間に支えられながら，自分の役割を果たすことができる．	ロボット作製を通して，グループに対して協力できず，自分の役割も果たすことができない．
評価項目3	ロボットのコンセプトや競技会の結果などについて，わかりやすいプレゼンテーションができ，質疑応答にも的確に対応できる．	ロボットのコンセプトや競技会の結果などについて，わかりやすいプレゼンテーションができるが，質疑応答への対応は不十分である．	ロボットのコンセプトや競技会の結果などについて，わかりやすいプレゼンテーションができず，質疑応答への対応も不十分である．
評価項目4	ロボットのコンセプトや協力体制についての詳細を論理的にまとめ，結果に対する的確な考察ができ，十分なレベルのレポートをまとめ，期日までに提出できる．	ロボットのコンセプトや協力体制についての詳細を論理的にまとめ，考察をして一定レベルのレポートを作成し，期日までに提出することができる．	ロボットのコンセプトなどの結果や考察をレポートにまとめることができず，期日までに提出することができない．

学科の到達目標項目との関係

  システム制御情報工学科の教育目標⑤ （分野横断的活動や卒業研究を通して，課題を発見し，問題を解決できる力を育成し，広い視野を持った思考力と創造性を発揮して新たなシステムを生み出す力を育てる。）

本科の教育目標④ （広い視点からの思考力と創造性を持ち，自立して行動できる人材を育成する。）

教育方法等

概要:

与えられた競技課題に対して創意工夫したロボットを製作する．競技課題ついてグループで様々な角度からアイディアを創出し，取り組み方や具体化の方法を調査・検討し，発表する．そのアイディアを具現化するため，各自の役割分担を明確にして計画を立て，責任を持って設計，製作する．その成果は競技や発表，報告書を通して評価する．

授業の進め方・方法:

6名程度のグループに分かれ，それぞれが担当（機体設計，電子回路，プログラム）を決め，時間内にロボットを設計し，製作する．アイデアの創出からロボットの評価（競技）までの一連のプロセスを体験する中で，定められた期間内に，進捗状況に応じて計画等の修正（PDCA）を行ないながら企画，設計，製作，検証，改善できる実践力を身につける．毎週進捗を記録し，最後にロボットを用いた競技とプレゼンテーションを行う．

注意点:

・総時間数90時間（自学自習30時間）
・自学自習（30時間）ついては，ロボットの製作（60時間）のための情報収集，理解を深めるための試行の時間，報告書やレポートの作成時間など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が認められる．

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング

ICT 利用

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	オリエンテーション	創造工学の目的，心構えを理解し，説明できる．
		2週	アイディア創出，企画	グループによるミーティングに参加して，自分のアイディアを提案できる． 目標に到達できるかを考え，企画できる． 自ら段取り，時間配分を考えながら作業を遂行できる． グループ内での責任を理解し，自主的に行動できる．
		3週	勉強会１	シングルボードコンピュータを用いて各種モータをPWM制御できる． GPIO機能をロボット作製のために応用できる． AD変換機能をロボット作製のために応用できる．
		4週	勉強会２	ロボット作製に必要な電子回路基板を設計し，作製することができる．
		5週	勉強会３	ロボット作製に必要な機械部品を設計し，レーザ加工機など工作機械や３Ｄプリンタを用いて作製できる．
		6週	ロボットの設計，製作１	各自の役割分担，作業管理表を作り，進捗状況に応じて計画等の修正（PDCA）を行ないながら企画，設計，加工，組立，検証，改善できる．
		7週	ロボットの設計，製作２	各自の役割分担，作業管理表を作り，進捗状況に応じて計画等の修正（PDCA）を行ないながら企画，設計，加工，組立，検証，改善できる．
		8週	ロボットの設計，製作３	ロボット本体，機構部の製作のため，機械加工，組立ができる．電子回路の設計，プリント基板設計・加工・組立，ソフトウェアの開発ができる．必要な部品の発注ができる．
	4thQ
		9週	ロボットの設計，製作４	ロボット本体，機構部の製作のため，機械加工，組立ができる．電子回路の設計，プリント基板設計・加工・組立，ソフトウェアの開発ができる．必要な部品の発注ができる．
		10週	ロボットの設計，製作５	ロボット本体，機構部の製作のため，機械加工，組立ができる．電子回路の設計，プリント基板設計・加工・組立，ソフトウェアの開発ができる．必要な部品の発注ができる．
		11週	ロボットの設計，製作６	ロボット本体，機構部の製作のため，機械加工，組立ができる．電子回路の設計，プリント基板設計・加工・組立，ソフトウェアの開発ができる．必要な部品の発注ができる．
		12週	ロボットの設計，製作７	各自が問題を設定し，自ら段取り，時間配分を考えながら作業を遂行できる． グループ内での責任を理解し，自主的に行動できる．
		13週	ロボットの設計，製作８	各自が問題を設定し，自ら段取り，時間配分を考えながら作業を遂行できる． グループ内での責任を理解し，自主的に行動できる．
		14週	競技会	競技会において，自作したロボットをルールに基づき動かす事ができる． 競技会の中で不具合を修正することができる．
		15週	発表会	必要な情報技術を駆使してわかりやすいプレゼンテーション資料を作成できる． 作製したロボットのコンセプト，グループ内での協力体制，競技会の結果に対する考察などを論理的に説明することができる． 決められた時間を守って発表し，質疑応答に適切に対応することができる．
		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
分野横断的能力	汎用的技能	コミュニケーションスキル	コミュニケーションスキル	円滑なコミュニケーションのために図表を用意できる。	3	後2
				他者の意見を聞き合意形成することができる。	3	後1,後2
				合意形成のために会話を成立させることができる。	3	後1,後2
				グループワーク、ワークショップ等の特定の合意形成の方法を実践できる。	3	後1,後2
				書籍、インターネット、アンケート等により必要な情報を適切に収集することができる。	3	後1,後2
				収集した情報の取捨選択・整理・分類などにより、活用すべき情報を選択できる。	3	後2
				収集した情報源や引用元などの信頼性・正確性に配慮する必要があることを知っている。	2	後2
				目的や対象者に応じて適切なツールや手法を用いて正しく情報発信(プレゼンテーション)できる。	3	後15
				あるべき姿と現状との差異(課題)を認識するための情報収集ができる	3	後10
				複数の情報を整理・構造化できる。	3	後3
				特性要因図、樹形図、ロジックツリーなど課題発見・現状分析のために効果的な図や表を用いることができる。	3	後6
				課題の解決は直感や常識にとらわれず、論理的な手順で考えなければならないことを知っている。	3	後6
				グループワーク、ワークショップ等による課題解決への論理的・合理的な思考方法としてブレインストーミングやKJ法、PCM法等の発想法、計画立案手法など任意の方法を用いることができる。	3	後2,後6
				どのような過程で結論を導いたか思考の過程を他者に説明できる。	3	後15
				適切な範囲やレベルで解決策を提案できる。	3	後10
				事実をもとに論理や考察を展開できる。	3	後10,後15
				結論への過程の論理性を言葉、文章、図表などを用いて表現できる。	3	後15

評価割合

	発表	企画力・創造性	計画性・達成度	積極性・協調性	合計
総合評価割合	0	10	10	20
基礎的能力	0	10	10	20