メカトロニクス

科目基礎情報

学校 福島工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 メカトロニクス
科目番号 0075 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 機械システム工学科 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 1
教科書/教材 メカトロニクスのための電子回路基礎(新版)、西堀賢司、コロナ社
担当教員 一色 誠太

到達目標

①抵抗回路網、ダイオード、トランジスタ回路の特性計算ができること。
②論理ゲート回路、デジタルICの機能について説明できること。
③ワンボードマイコンが使用できるようになること。

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各授業項目の内容を理解し、応用 できる。各授業項目の内容を理解している。各授業項目の内容を理解していな い。
評価項目2
評価項目3

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 (B) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
メカトロニクスによる機械制御を構成する、電子回路(抵抗~ICまで)の個々の要素部品について学習し、応用CPUとして最新のワンボードマイコンについて理解する。
この科目は、企業で技術開発(大型計算機システムによる製鉄の各工程を統合する工程管理システムの構築及び転炉内部の熔鉄を攪拌させるためのアルゴンガスの流動特性並びにスターリングエンジンの開発研究)を担当した教員がその経験を活かし、電子系のメカトロニクス(例えば、フリップフロップ回路、計数回路等)について授業を行う。
授業の進め方・方法:
中間試験は授業時間中に50分の試験を実施する。期末試験は50分の試験を実施する。この科目は学修単位科目のため、事前、事後の学習として、レポートを実施する。
定期試験80%課題20%とし、60点以上を合格とする。
注意点:
授業時間ごとの予習・復習も忘れないこと。 自学自習の確認方法 - 学習課題の回答内容で確認。
定期試験の成績を80%,自学自習課題の実施状況を20%として総合的に評価し,60点以上を合格とする

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 抵抗器 抵抗器の特性と種類、カラー抵抗の読み方

2週 抵抗回路網の電流計算 キルヒホッフの第1法則と第2法則、電流源を含む回路網の計算方法
3週 コンデンサーとRC積分回路 コンデンサーの特性、RC積分回路のステップ応答
4週 ダイオード pn接合形ダイオードの整流特性と構造
5週 発光ダイオード 赤・緑・青色発光ダイオードの発光原理と特性
6週 トランジスタ トランジスタの構造と性能、npn形トランジスタの電流増幅特性
7週 前期中間試験
8週 2進数と16進数、論理数学、論理ゲート回路 進数変換、真理値表、論理ゲート回路と組み合わせゲート回路とブール代数
2ndQ
9週 デジタルICの基礎 TTL-ICの種類と型名、74シリーズIC、C-MOSレベル、ファンアウトなど
10週 デジタル回路の応用(1) フリップフロップ
11週 デジタル回路の応用(2) カウンタ、計数回路、数字表示器

12週 ステッピングモーターの駆動方法 ステッピングモーター専用ICでの回転方法
13週 マイクロコンピュータの基礎(1) マイコンの構成、メモリ、アセンブリ言語
14週 ワンボードマイコンArduino(1) ワンボードマイコンArduinoによる機械制御
15週 ワンボードマイコンArduino(2) Arduinoによるステッピングモータの駆動方法
16週 総括的な学習

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

評価割合

試験レポート相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80200000100
基礎的能力80200000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000