電気情報基礎実験

科目基礎情報

学校 秋田工業高等専門学校 開講年度 2019
授業科目 電気情報基礎実験
科目番号 0041 科目区分 専門 / 必修
授業形態 実験・実習 単位の種別と単位数 履修単位: 3
開設学科 創造システム工学科(電気・電子・情報系) 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 3
教科書/教材 各テーマ毎に担当教員が用意するプリントを利用して行う。
担当教員 伊藤 桂一,山崎 博之,中沢 吉博,カラベス ・アンドラデ・エドアルド

到達目標

1.実験を通して直流発電機・電動機・変圧器の代表的な特性を実践的に理解できる。
2.H8マイコンの基本的な取り扱い及びプログラミング手法が理解できる。
3.論理回路ICを用いて回路を設計し,実際に動作させることができる。
4.イーサネットネットワークを用いた通信方法を理解し,通信プログラムができる。

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直流発電機・電動機・変圧器の代表的な特性測定結果と理論値との差異について考察できる。直流発電機・電動機・変圧器の代表的な特性測定結果を理解できる。直流発電機・電動機・変圧器の代表的な特性測定結果を理解できない。
評価項目2H8マイコンの基本的な取り扱い及びプログラミング手法が理解でき,積極的に回路へ応用できる。H8マイコンの基本的な取り扱い及びプログラミング手法が理解でき,基本的な動作をプログラムできる。H8マイコンの基本的な取り扱い及びプログラミング手法が理解できない。
評価項目3論理回路ICを用いて独自の回路を設計し,実際に動作させることができる。論理回路ICを用いて基本的な回路を設計し,実際に動作させることができる。論理回路ICを用いて回路を設計し,実際に動作させることができない。
評価項目4イーサネットネットワークを用いた通信方法を理解し,応用通信プログラムができる。イーサネットネットワークを用いた通信方法を理解し,基本通信プログラムができる。イーサネットネットワークを用いた通信方法を理解し,通信プログラムができない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
各種実験装置を実際に構成し、操作実技を修得するとともに、ものづくりを通して知識を活用する能力を養う。また、レポート作成を通じて工学的な文章の書き方を修得し、内容・結果に対する考察力を高める。
授業の進め方・方法:
ガイダンスは講義形式で行い,実験は各テーマについて班ごとに行います。テーマごとにレポート提出をし,テーマによってプレゼンテーション技術向上のために発表会を行います。
注意点:
合格点は50点である。前期成績と後期成績の平均を学年総合評価とする。前期成績および後期成績は各テーマのレポート及び実験に対する姿勢で評価する(レポートの体裁(図・表・式の出来映えを含む)50%,考察40%,実験に対する姿勢10%)。レポート未提出者は単位取得が困難となるので注意すること。
 学年総合評価=(前期成績+後期成績)/2 
2年生の実験実習と比べて難易度が上がっているので,意欲的に取り組むこと。実験中のデータ整理,グラフ作成を班で協力して効率よく行うこと。
 電気機器系実験は取り扱う電力が大きいため,結線時にミスがあると大変危険である。また,回転機も使用するために不注意があれば大きな事故につながりかねない。工場実習と同様に作業着を正しく着用し,安全管理に十分気をつけること。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス 実験ガイダンスおよび安全教育を行う。
2週 ガイダンス 実験ガイダンスおよび安全教育を行う。
3週 電気機器系実験
(直流発電機実験)
直流発電機の無負荷および負荷特性がわかる。
4週 電気機器系実験
(直流発電機実験)
直流発電機の無負荷および負荷特性がわかる。
5週 電気機器系実験
(直流電動機実験)
直流電動機の速度制御および負荷特性がわかる。
6週 電気機器系実験
(直流電動機実験)
直流電動機の速度制御および負荷特性がわかる。
7週 情報通信系実験
( H8マイコン基礎実験)
マイコンの基本的な使い方を理解し,入出力回路とプログラムの作成方法がわかる。
8週 情報通信系実験
( H8マイコン基礎実験)
マイコンの基本的な使い方を理解し,入出力回路とプログラムの作成方法がわかる。
2ndQ
9週 情報通信系実験
( H8マイコン基礎実験)
マイコンの基本的な使い方を理解し,入出力回路とプログラムの作成方法がわかる。
10週 情報通信系実験
( H8マイコン基礎実験)
マイコンの基本的な使い方を理解し,入出力回路とプログラムの作成方法がわかる。
11週 情報通信系実験
(論理回路製作実習)
論理回路ICによる回路製作ができる。
12週 情報通信系実験
(論理回路製作実習)
論理回路ICによる回路製作ができる。
13週 情報通信系実験
(論理回路製作実習)
論理回路ICによる回路製作ができる。
14週 情報通信系実験
(論理回路製作実習)
論理回路ICによる回路製作ができる。
15週 まとめ 前期の実験実習のまとめと授業アンケートを行う。
16週
後期
3rdQ
1週 ガイダンス 実験ガイダンスおよび安全教育を行う
2週 ガイダンス 実験ガイダンスおよび安全教育を行う
3週 電気機器系実験
(変圧器及び電力測定実験)
変圧器の等価回路および交流回路の電力がわかる。
4週 電気機器系実験
(変圧器及び電力測定実験)
変圧器の等価回路および交流回路の電力がわかる。
5週 電気機器系実験
(シーケンス制御実験)
PLCによるシーケンス制御法を理解できる。
6週 電気機器系実験
(シーケンス制御実験)
PLCによるシーケンス制御法を理解できる。
7週 情報通信系実験
(H8マイコン応用実験)
マイコンを応用して簡単な装置の設計製作ができる。
8週 情報通信系実験
(H8マイコン応用実験)
マイコンを応用して簡単な装置の設計製作ができる。
4thQ
9週 情報通信系実験
(H8マイコン応用実験)
マイコンを応用して簡単な装置の設計製作ができる。
10週 情報通信系実験
(H8マイコン応用実験)
マイコンを応用して簡単な装置の設計製作ができる。
11週 情報通信系実験
(ネットワーク実験)
ネットワークを用いたデータ通信が理解できる。
12週 情報通信系実験
(ネットワーク実験)
ネットワークを用いたデータ通信が理解できる。
13週 情報通信系実験
(ネットワーク実験)
ネットワークを用いたデータ通信が理解できる。
14週 情報通信系実験
(ネットワーク実験)
ネットワークを用いたデータ通信が理解できる。
15週 まとめ 最後に実験実習のまとめと授業アンケートを行う。
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
基礎的能力工学基礎工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法)工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法)物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。3
実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。3
実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。3
実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。3
実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。3
実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。3
実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。3
実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。3
個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。3
共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。3
レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。3
技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史説明責任、製造物責任、リスクマネジメントなど、技術者の行動に関する基本的な責任事項を説明できる。2
現代社会の具体的な諸問題を題材に、自ら専門とする工学分野に関連させ、技術者倫理観に基づいて、取るべきふさわしい行動を説明できる。2
技術者倫理が必要とされる社会的背景や重要性を認識している。2
社会における技術者の役割と責任を説明できる。2
情報技術の進展が社会に及ぼす影響、個人情報保護法、著作権などの法律について説明できる。2
高度情報通信ネットワーク社会の中核にある情報通信技術と倫理との関わりを説明できる。2
情報リテラシー情報リテラシー情報を適切に収集・処理・発信するための基礎的な知識を活用できる。3
論理演算と進数変換の仕組みを用いて基本的な演算ができる。3
コンピュータのハードウェアに関する基礎的な知識を活用できる。3
情報伝達システムやインターネットの基本的な仕組みを把握している。3
同一の問題に対し、それを解決できる複数のアルゴリズムが存在しうることを知っている。3
与えられた基本的な問題を解くための適切なアルゴリズムを構築することができる。3
任意のプログラミング言語を用いて、構築したアルゴリズムを実装できる。3
情報セキュリティの必要性および守るべき情報を認識している。2
個人情報とプライバシー保護の考え方についての基本的な配慮ができる。2
インターネット(SNSを含む)やコンピュータの利用における様々な脅威を認識している2
インターネット(SNSを含む)やコンピュータの利用における様々な脅威に対して実践すべき対策を説明できる。2
専門的能力分野別の工学実験・実習能力電気・電子系分野【実験・実習能力】電気・電子系【実験実習】電圧・電流・電力などの電気諸量の測定が実践できる。3
抵抗・インピーダンスの測定が実践できる。3
オシロスコープを用いて実際の波形観測が実施できる。3
電気・電子系の実験を安全に行うための基本知識を習得する。3
増幅回路等(トランジスタ、オペアンプ)の動作に関する実験結果を考察できる。3
論理回路の動作について実験結果を考察できる。3
分野横断的能力汎用的技能汎用的技能汎用的技能他者の意見を聞き合意形成することができる。2
合意形成のために会話を成立させることができる。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。2
態度・志向性(人間力)態度・志向性態度・志向性チームで協調・共同することの意義・効果を認識している。2
チームで協調・共同するために自身の感情をコントロールし、他者の意見を尊重するためのコミュニケーションをとることができる。2
当事者意識をもってチームでの作業・研究を進めることができる。2
チームのメンバーとしての役割を把握した行動ができる。2
リーダーがとるべき行動や役割をあげることができる。2
適切な方向性に沿った協調行動を促すことができる。2
リーダーシップを発揮する(させる)ためには情報収集やチーム内での相談が必要であることを知っている2

評価割合

レポート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10000000100
知識の基本的な理解500000050
思考・推論・創造への適用力100000010
汎用的技能200000020
態度・嗜好性 (人間力)100000010
総合的な学習経験と 創造的思考力100000010