電気電子システム工学実験

科目基礎情報

学校	茨城工業高等専門学校	開講年度	令和03年度 (2021年度)
授業科目	電気電子システム工学実験
科目番号	0012	科目区分	専門 / 必修
授業形態	実験	単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	国際創造工学科　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	プリント使用
担当教員	長洲 正浩,若松 孝,皆藤 新一,澤畠 淳二,三宅 晶子,弥生 宗男,服部 綾佳

到達目標

1. 実験装置・器具・情報機器等を利用して目的を達成する手法を説明できる。
2. 実験・演習を通じて工学の基礎に係わる知識を説明できる。
3. 実験から得られたデータや演習内容について工学的に考察し、説明できる。

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
実験装置・器具・情報機器等を利用して目的を達成する手法を理解・習得する。	実験装置・器具・情報機器等を利用して目的を達成する手法を説明できる。	実験装置・器具・情報機器等を利用して目的を達成する手法を理解できる。	実験装置・器具・情報機器等を利用して目的を達成する手法を理解できない。
実験・演習を通じて工学の基礎に係わる知識を理解する。	実験・演習を通じて工学の基礎に係わる知識を説明できる。	実験・演習を通じて工学の基礎に係わる知識を理解できる。	実験・演習を通じて工学の基礎に係わる知識を理解できない。
実験から得られたデータや演習内容について工学的に考察し、説明・説得できる。	実験から得られたデータや演習内容について工学的に考察し、説明できる。	実験から得られたデータや演習内容について工学的に考察し、理解できる。	実験から得られたデータや演習内容について工学的に考察し、理解できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 (A)

教育方法等

概要:

電気と磁気、電気回路、ディジタル回路、およびコンピュータなどに関連した電気・電子工学の基礎的事項について、実験・実習によって体験することにより理解を深める。

授業の進め方・方法:

前期は、各テーマを全員で共同で行い、実験結果のまとめ日にまとめて報告する。後期の実験は１テーマを複数人の班編成で、ローテーション方式で行う。
レポートの提出期限は、原則として各テーマの実験が終了した次回実験日とする。
成績の評価は、実験への取り組み状況５０％、レポートの内容５０％で行い、総合評価６０点以上を合格とする。ただし、提出すべきレポートのうち１通でも未提出のものがある場合には、レポートの評価を０点とし不合格とする。なお、定められた期限内にレポートが提出されなかった場合はレポートの評価を減点する。
また、未提出のレポートが各期で３テーマ以内であれば再実験を行うことができる。なお、１テーマでも再実験を行った場合の年間の総合評価は６０点とする。

注意点:

実験説明も必ず出席して実験の内容を事前に良く把握しておくこと。
装置の組み立て、測定、記録等の役割を固定してしまわないで各人がいろいろな経験を積むこと。
本教科は、卒業後、電気主任技術者の免状交付申請を行うために開設されている科目である。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	オリエンテーション	実験スケジュールや実験の概要について理解する。
		2週	オリエンテーション	実験の受け方について理解を深める。
		3週	論理回路基礎実験１	組合せ論理回路の論理的特性を調べる。
		4週	論理回路基礎実験１	組合せ論理回路の論理的特性を理解する。
		5週	論理回路基礎実験２	加算回路の動作を理解する。
		6週	論理回路基礎実験２	フリップフロップ回路の動作を理解する。
		7週	LEGOロボ	ロボットの仕組みを理解し、モータやセンサを備えたロボットの基本構造を組み立てられる。
		8週	LEGOロボ	簡単なプログラムを作成し、モータを制御できる。
	2ndQ
		9週	LEGOロボ	簡単なプログラムを作成し、センサを制御できる。
		10週	LEGOロボ	制御プログラムを改良し、ライントレースロボットを製作できる。
		11週	増幅回路（スマホアンプ回路の製作）	アンプの電子回路図と使用部品を理解する。
		12週	増幅回路（スマホアンプ回路の製作）	増幅用のオペアンプの動作と回路図を理解する。
		13週	増幅回路（スマホアンプ回路の製作）	抵抗のカーラコードを読める。基板の配置と部品の取り付けができる。
		14週	増幅回路（スマホアンプ回路の製作）	アンプの動作を確認する。
		15週	総まとめ	これまでの実験で理解、習得できなかった事項を再確認し、理解、習得する。
		16週	総まとめ	これまでの実験で理解、習得できなかった事項を再確認し、理解、習得する。
後期
	3rdQ
		1週	実験のガイダンスと資料配布	実験スケジュールや実験の概要について理解する。
		2週	実験報告書のまとめ方（2週）	オームの法則を題材にして、実験の進め方、実験データ取得の仕方、有効数字、計器の許容誤差、データのまとめ方について理解する。
		3週		表・図の書き方、実験報告書のまとめ方について理解する。
		4週	オシロスコープと電気信号観測（2週）	オシロスコープの働きを理解し、様々な電圧波形を観測できる。
		5週
		6週	直流回路におけるキルヒホッフの法則（2週）	直流回路での実験を通して、キルヒホッフの第1および第2法則を理解する。
		7週
		8週	電圧降下法による抵抗測定（2週）	電圧降下法による抵抗測定を通して直流電圧計及び電流計の取り扱い方を学ぶとともに、測定する抵抗の大きさによって電圧計あるいは電流計の内部抵抗による系統的な誤差が生じることを理解する。
	4thQ
		9週
		10週	ホイートストンブリッジ回路（2週）	ホイートストンブリッジ回路の平衡の取り方と抵抗測定の方法を理解する。
		11週
		12週	インダクタ・コンデンサ（2週）	自己および相互インダクタンスの実験を通して電気、磁気現象のいくつかを理解する。 平行平板コンデンサの実験を通して､コンデンサのもつ電気的特性を理解する。
		13週
		14週	総まとめ	これまでの実験で理解、習得できなかった事項を再確認し、理解、習得する。
		15週	総まとめ	これまでの実験で理解、習得できなかった事項を再確認し、理解、習得する。
		16週	総まとめ	これまでの実験で理解、習得できなかった事項を再確認し、理解、習得する。

評価割合

	実験への取り込む	レポート	合計
総合評価割合	50	50	100
基礎的能力	0	0	0
専門的能力	50	50	100
分野横断的能力	0	0	0