システム工学

科目基礎情報

学校 仙台高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 システム工学
科目番号 0056 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 機械・エネルギーコース 対象学年 5
開設期 2nd-Q 週時間数 2
教科書/教材 なし/配布プリント
担当教員 伊藤 昌彦

到達目標

(1)自然システムと人工システムについて、説明ができる。(2)システムの機能、経済性について理解し、 用語を説明できる。(3)システムの実現・評価方法の基礎を身につけ、基本的な問題を解くことができる。 (4)作業の処理手順をアローダイアグラムで表現できる。

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
システムの概念自然システムと人口システムの違いを説明でき、例も挙げることができる。自然システムと人口システムの違いを説明できる。自然システムと人口システムの違いを説明できない。
システムの機能と経済性システムの機能と方式、固定費と変動費、損益分岐点について説明できる。システムの機能と方式、固定費と変動費について説明できる。システムの機能と方式、固定費と変動費について説明できない。
システムの信頼性信頼性の定義を説明できる。直列システムと並列システムの信頼度を求めることができる。直列システムと並列システムの信頼度を求めることができる。直列システムと並列システムの信頼度を求めることができない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 2 要素技術や融合・複合システムの設計・分析・評価等の基盤技術を身に付ける
JABEE D2 専門分野と周辺の工業技術を理解し、デザインに応用展開できる能力
学士区分 1 機械系

教育方法等

概要:
この科目は企業でサーボ機器の開発・設計を担当していた教員が、その経験を活かし、システムの構成と分類、要件、経済性、スケジューリング手法等について講義形式で授業を行うものである。
システムの概念とその重要性を巨大システムや環境問題を例にとり説明する。システム工学において使 用される手法について、特に最適化、シミュレーション手法、信頼性設計なども講義する。システムの経 済性、スケジューリングについても講義する。 システムの概念およびシステムの実現・評価方法の基礎を身につけることがねらいである。
授業の進め方・方法:
授業は、アクティブラーニング形式(講義、ディスカッション、配布物による演習)を取り入れる。
事前学習(予習):毎回の授業前までに,授業で行う内容と意義を考えて整理しておくこと.
事後学習(復習):毎回の授業後に,授業で学んだことを振り返り,今後へ活かす方法を考えること。
注意点:
本科目は、5年次の生産工学と関連する科目であり、さらには卒業研究へと繋がる。
システムの経済性についても講義するので、コストに関心を持つようになってもらいたい。システムを設 計し実現するためには、問題点をどのように解決していくかが重要であるので、そのための基本事項を 理解することがポイントである。
自学自習として、次回の授業内容と達成目標を確認しておくこと。また、復習を重視して学習すること。 特に、課題演習は重要な項目であるので、理解のもとに解き進めること。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
2ndQ
9週 ガイダンス、システム工学について
自然システムと人工システム
システムの概念、システム工学の手法について説明で
きる。システムの分類について説明できる。
10週 システムの機能 機能の表現、機能と方式について説明できる。
11週 システムの経済性 固定費と変動費、ライフサイクルコストについて説明
できる。
12週 シミュレーション モデルの役割と分類について説明できる。
13週 システムの価値 多次元評価、最適化手法について説明できる。線形計
画法について説明できる。
14週 システムの信頼性 信頼性の定義について説明できる。
システムの信頼性、寿命について説明できる。
15週 スケジューリング 作業の処理手順、アローダイアグラムについて説明で
きる。クリティカルパスについて説明できる。
16週 まとめ 理解度をチェックできる。

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。3
フィードバック制御の概念と構成要素を説明できる。3
基本的な関数のラプラス変換と逆ラプラス変換を求めることができる。3
ラプラス変換と逆ラプラス変換を用いて微分方程式を解くことができる。3
伝達関数を説明できる。3
ブロック線図を用いて制御系を表現できる。3
安定判別法を用いて制御系の安定・不安定を判別できる。3
電気・電子系分野制御伝達関数を用いたシステムの入出力表現ができる。3
ブロック線図を用いてシステムを表現することができる。3
フィードバックシステムの安定判別法について説明できる。3

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80000020100
基礎的能力300000030
専門的能力5000002070
分野横断的能力0000000