工学実験・実習Ⅰ

科目基礎情報

学校 鶴岡工業高等専門学校 開講年度 令和07年度 (2025年度)
授業科目 工学実験・実習Ⅰ
科目番号 0021 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: 2
開設学科 創造工学科(電気・電子コース,電気・電子系) 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 適宜プリント配布
担当教員 内山 潔,宝賀 剛,伊藤 絵里香,佐藤 智也

到達目標

1.与えれらたテーマに対し、考察し、動作方法等考えることできる。
2.グループによる共同作業において、コミュニケーションを取りながら実験を進めることができる。
3.実験で得たデータを表やグラフで表現しレポートを作成することができる。

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 「テーマに対し考察し動作方法等を考えることできるか」与えれらたテーマに対し、考察し、動作方法等について提案できる。与えれらたテーマに対し、考察し、動作方法等考えることできる。与えれらたテーマに対し、考察し、動作方法等を検討できない。
評価項目2 「グループにおいてコミュニケーションを取りながら実験を進めることができるか」グループによる共同作業において、自分の役割を自覚し、コミュニケーションを取りながら実験を進めることができる。グループによる共同作業において、コミュニケーションを取りながら実験を進めることができる。グループによる共同作業において実験を進めることができる。
評価項目3 「実験で得たデータを表やグラフで表現しレポートを作成することができるか」実験で得たデータを表やグラフで表現し、他者に分かり易いレポートを作成することができる。実験で得たデータを表やグラフで表現しレポートを作成することができる。実験で得たデータを表やグラフで表現することが難しい。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
電気電子工学に関する初めての実験であり、実験・配線の基本的な部品や器具・装置を用いて基本的な内容を実験で確認する。使用した部品や器具・装置の名称を覚え、実験内容を座学で学んだことと関連付けて理解し、今後の電気電子工学実験の基本的な事項について学ぶ。
授業の進め方・方法:
講義、実験とレポート作成をテーマごとに繰り返す。4名1組によるグループワークを基本とする。後期は7つの実験テーマを班ごとにローテーションで実施するため、本シラバス記載の週にその実験が行われるとは限らない。実験ローテーションについては別途連絡する。
注意点:
本科目は電気主任技術者認定の必修科目である。レポートは完成させた上で、全実験テーマについて提出する事。完成したレポートが一つでも提出されなかった場合は単位認定しない。またレポートが写しと判断されたレポートは誰がオリジナルであろうと大幅に減点する。提出されたレポート内容90%、提出期限10%を総合的に評価し、50点以上を合格とする。前期のコンテストおよび成果説明とプレゼンテーション、後期の実技試験はそれぞれレポート1回分として評価する。

事前・事後学習、オフィスアワー

実験に先立ち、事前に実験方法等を指導書に従ってレポートに記載しておくこと。
【オフィースアワー】授業当日の16時から17時を基本とするが、他の時間であっても教員在室時には適宜対応する。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
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
1stQ
1週 実験講習1 実験の基本的な考え方と進め方、基本的な測定器の使い方について理解できる。
2週 実験講習2 本格的な実験に入る前に、グラフの書き方や基本的な機器の使用法等について理解できる。
3週 抵抗の直並列接続と摺動抵抗 抵抗を直列接続、並列接続したときの合成抵抗値の計算方法が理解できる。
摺動抵抗器の内部構造および抵抗値の変化の様子が理解できる。
4週 レポート指導 返却されたレポート添削に基づきその質を高めることができる。
5週 電圧降下と逆起電力 電気理論の基本用語である電圧、電位、電位差、電圧降下、逆起電力について理解できる。
6週 レポート指導 返却されたレポート添削に基づきその質を高めることができる。
7週 電気回路の電圧・電流 抵抗器を直並列接続した回路における、電圧降下、電流、起電力の関係について理解できる。
8週 レポート指導 返却されたレポート添削に基づきその質を高めることができる。
2ndQ
9週 シャープペンシルの芯の走行コース製作1 フレミングの法則などを応用し、シャープペンシルの芯を走行させる仕組みを検討することができる。
10週 シャープペンシルの芯の走行コース製作2 検討した仕組みを利用して走行コースの試作ができる。
11週 シャープペンシルの芯の走行コース製作3 決められたルール内でより早い走行が可能なコースの工夫・製作ができる。
12週 シャープペンシルの芯の走行コース製作4 決められたルール内でより早い走行が可能なコースの工夫・製作ができる。
13週 シャープペンシルの芯の走行コース製作5(コンテスト) グループで作製した走行コースをもとに走行コンテストを行うことができる。
14週 シャープペンシルの芯の走行コース製作6 グループで作製した走行コースについて、実験内容、実験結果、考察などをわかりやすくポスターにまとめることができる。
15週 シャープペンシルの芯の走行コース製作7(プレゼンテーション) グループで作製した走行コースについて、実験内容、実験結果、考察などポスターを使って適切に説明できる。
16週
後期
3rdQ
1週 実験講義1 後期に行う実験テーマの進め方について理解できる。
2週 Wheatstone Bridgeによる抵抗測定の実験
Wheatstone Bridgeを用いて抵抗を精度良く測定し、抵抗測定の原理が理解できる。(班ごとのローテーション)
3週 レポート指導 返却されたレポート添削に基づきその質を高めることができる。
4週 Kirchhoffの法則に関する実験 Kirchhoffの第一法則および第二法則について実験を通して理解できる。(班ごとのローテーション)
5週 重ね合わせの理およびテブナンの定理 重ね合わせの理およびテブナンの定理について実験を通して理解できる。(班ごとのローテーション)
6週 レポート指導 返却されたレポート添削に基づきその質を高めることができる。
7週 磁気に関する実験 ホール素子を用いて磁束密度が測定できる。(班ごとのローテーション)
8週 実験講義2 これまで行った実験内容について理解できる。
4thQ
9週 ダイオードの整流特性 ダイオードの特性について理解できる。(班ごとのローテーション)
10週 レポート指導 返却されたレポート添削に基づきその質を高めることができる。
11週 オシロスコープによる波形観測 オシロスコープの基本構成や取り扱い方法を理解し、種々の電気信号の波形観測ができる。(班ごとのローテーション)
12週 マッピングによる静電界 マッピングによって等電位線と電気力線の関係、電位差と電界の関係について理解できる。(班ごとのローテーション)
13週 レポート指導 返却されたレポートの添削結果に基づきその質を高めることができる。
14週 実技試験 所定の時間内で後期実施した実験テーマ(指定された1テーマ)について1人で回路を組立・測定することができる。
15週 実験講義3 これまで行った実験内容が理解できる。
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
基礎的能力工学基礎工学実験技術工学実験技術目的に応じて適切な実験手法を選択し、実験手順や実験装置・測定器等の使用方法を理解した上で、安全に実験を行うことができる。3
実験テーマの目的を理解し、適切な手法により取得したデータから近似曲線を求めるなど、グラフや図、表を用いて分かり易く効果的に表現することができる。3
必要に応じて適切な文献や資料を収集し、実験結果について説明でき、定量的・論理的な考察を行い、報告書を作成することができる。3
個人あるいはチームとして活動する際、自らの役割を認識して実験・実習を実施することができる。3

評価割合

レポート期日合計
総合評価割合9010100
基礎的能力301040
専門的能力60060