概要:
オリジナルのセンサ回路設計・製作通じて課題探求能力や実践力,プレゼンテーション能力を養う。
この科目の一部では、企業において機器制御プログラミングを担当した教員、および品質管理を担当した教員が、その経験を活かし、創作物の制御や精度に関する実習指導を行う。
また,機会工学科におけるCAD,工作技術を学び創作物の完成度を高める。
授業の進め方・方法:
実習中に行われる「理解度検定」での評価を20%,「企画書」などによる中間報告の評価を20%,「製作発表会」での評価を30%,「報告書」や取り組み状況を30%として総合的に評価する。
前期、後期ともに中間試験、期末試験は実施しない。
この科目は学修単位科目のため,事前,事後の学修について,提出された作品の内容により確認する。
総合評価が60点以上で合格とする。定期試験は実施しない。
この科目は学修単位科目のため,事前,事後の学習として,前期は確認の評価を実施する。後期は毎週の成果を教員に報告により確認する。
注意点:
基礎実習に積極的に取り組み,その後の製作に必要な知識や技術を身につけること。発表会などでのプレゼンでは事前に十分に準備し,分かり易い発表をするように努めること。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンス |
全体説明、基礎実習へ向けた回路素子の解説
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2週 |
機械要素の分解組立 (機械) センサ回路の基礎実習①(電気) |
機械要素の分解組立(機械) トランジスタ、オペアンプの実習(電気)
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3週 |
機械要素の分解組立 (機械) センサ回路の基礎実習②(電気) |
機械要素の分解組立 (機械) 光センサ回路の実習(電気)
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4週 |
機械要素の分解組立 (機械) センサ回路の基礎実習③(電気) |
機械要素の分解組立 (機械) 温度センサ回路の実習(電気)
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5週 |
機械要素の分解組立 (機械) センサ回路の基礎実習④(電気) |
機械要素の分解組立 (機械) 圧力センサ回路の実習(電気)
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6週 |
機械要素の分解組立 (機械) センサ回路の基礎実習⑤(電気) |
機械要素の分解組立 (機械) 超音波センサを用いた回路の実習(電気)
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7週 |
機械要素の分解組立 (機械) センサ回路の基礎実習⑥(電気) |
機械要素の分解組立 (機械) コンデンサマイクを用いた回路の実習(電気)
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8週 |
機械要素の分解組立 (機械) 論理回路設計法(電気) |
機械要素の分解組立 (機械) 論理回路を用いた複合型スイッチ回路の設計法の実習(電気)
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2ndQ |
9週 |
センサ回路についての理解度検定 |
機械要素の分解組立(機械) 理解度検定試験(電気)
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10週 |
LCR回路(機械) 3D-CAD(電気) |
抵抗による分圧・分流,コンデンサの平滑等の実習(機械) 3D-CAD(電気)
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11週 |
トランジスタ,OPアンプによるスイッチ制御(機械) 3D-CAD(電気) |
トランジスタ,OPアンプコンパレータ回路の製作(機械) 3D-CAD(電気)
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12週 |
発振回路,信号の増幅(機械) 3D-CAD(電気) |
論理ICの応用,OPアンプの増幅回路等の製作(機械) 3D-CAD(電気)
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13週 |
モーター制御(機械) 3D-CAD(電気) |
モータードライバの使用法等に関する実習(機械) 3D-CAD(電気)
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14週 |
企画書作成とグループ分け |
個々人で企画書を作成し,それを元にグループ分けを行う
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15週 |
企画書および制作物作成予定表の作成 |
グループごとの企画書立案と,予定表作成(創作に必要となる材料を確認する)
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
企画書の確認と創作実習の準備 |
後期の創作に対する様々な準備等を行う(特に追加となる必要材料の確認を行う)
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2週 |
オリジナル回路の設計製作① |
オリジナル回路の設計と製作①
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3週 |
オリジナル回路の設計製作② |
オリジナル回路の設計と製作②
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4週 |
オリジナル回路の設計製作③ |
オリジナル回路の設計と製作③
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5週 |
オリジナル回路の設計製作④ |
オリジナル回路の設計と製作④
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6週 |
オリジナル回路の設計製作⑤ |
オリジナル回路の設計と製作⑤
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7週 |
総合演習 |
これまでの内容の総括
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8週 |
オリジナル回路の設計製作⑥ |
オリジナル回路の設計と製作⑥
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4thQ |
9週 |
オリジナル回路の設計製作⑦ |
オリジナル回路の設計と製作⑦
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10週 |
オリジナル回路の設計製作⑧ |
オリジナル回路の設計と製作⑧
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11週 |
オリジナル回路の設計製作⑨ |
オリジナル回路の設計と製作⑨
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12週 |
オリジナル回路の設計製作⑩ |
オリジナル回路の設計と製作⑩
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13週 |
発表会準備 |
発表会に向けたポスターの準備、要旨作成
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14週 |
製作発表会 |
ソフトウェアの実演、プレゼンテーション
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15週 |
総合演習 |
創作物の片づけ等
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16週 |
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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 | 電気・電子系分野 | 計測 | 計測方法の分類(偏位法/零位法、直接測定/間接測定、アナログ計測/ディジタル計測)を説明できる。 | 4 | |
精度と誤差を理解し、有効数字・誤差の伝搬を考慮した計測値の処理が行える。 | 4 | |
SI単位系における基本単位と組立単位について説明できる。 | 4 | |
計測標準とトレーサビリティの関係について説明できる。 | 4 | |
指示計器について、その動作原理を理解し、電圧・電流測定に使用する方法を説明できる。 | 4 | |
倍率器・分流器を用いた電圧・電流の測定範囲の拡大手法について説明できる。 | 4 | |
A/D変換を用いたディジタル計器の原理について説明できる。 | 4 | |
電圧降下法による抵抗測定の原理を説明できる。 | 4 | |
ブリッジ回路を用いたインピーダンスの測定原理を説明できる。 | 4 | |
有効電力、無効電力、力率の測定原理とその方法を説明できる。 | 4 | |
電力量の測定原理を説明できる。 | 4 | |
オシロスコープの動作原理を説明できる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
抵抗・インピーダンスの測定が実践できる。 | 4 | |
オシロスコープを用いて実際の波形観測が実施できる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
キルヒホッフの法則を適用し、実験結果を考察できる。 | 4 | |
分流・分圧の関係を適用し、実験結果を考察できる。 | 4 | |
ブリッジ回路の平衡条件を適用し、実験結果を考察できる。 | 4 | |
重ねの理を適用し、実験結果を考察できる。 | 4 | |
インピーダンスの周波数特性を考慮し、実験結果を考察できる。 | 4 | |
共振について、実験結果を考察できる。 | 4 | |
ダイオードの電気的特性の測定法を習得し、その実験結果を考察できる。 | 4 | |
トランジスタの電気的特性の測定法を習得し、その実験結果を考察できる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
論理回路の動作について実験結果を考察できる。 | 4 | |
ディジタルICの使用方法を習得する。 | 4 | |