実験・実習IIB

科目基礎情報

学校 木更津工業高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 実験・実習IIB
科目番号 j0180 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: 1
開設学科 情報工学科 対象学年 2
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材
担当教員 齋藤 康之,吉澤 陽介,安井 希子

到達目標

電気・電子素子、Arduino、LCDの使い方を理解し、ボードゲームを作成できる。
回路シミュレータを用いて論理回路を設計でき、実際にICで回路を作成して動作確認できる。
最新技術を知り、応用方法について理解できる。

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
電気・電子素子、Arduino、LCDの使い方を理解できる。自ら率先して回路設計を行い、動作確認できる。相談しながら回路設計ができ、動作確認できる。班員が行っている回路設計や動作確認をただ見ているだけ。
ボードゲームを作成できる。自ら率先して回路設計や外装のアイディアを創出でき、システムを構築できる。相談しながら回路設計や外装のアイディアを創出でき、システムを構築できる。班員が行っている回路設計や動作確認をただ見ているだけ。
論理回路を作成できる。自ら率先して回路設計を行い、動作確認できる。相談しながら回路設計ができ、動作確認できる。班員が行っている回路設計や動作確認をただ見ているだけ。

学科の到達目標項目との関係

準学士課程(R5までのDP) R5までDP_1 科学技術の基礎知識・応用力の修得・活用
準学士課程(R5までのDP) R5までDP_2 問題発見・課題解決・プレゼンテーション

教育方法等

概要:
電気・電子素子、論理回路の使用方法を学ぶ。
授業の進め方・方法:
序盤は、電気・電子素子の使い方を学び、ボードゲームを作成する。
中盤以降は、ボードゲームを完成させ、回路シミュレータを用いた回路設計を行い、実際にICを用いて回路を組んで動作を確認する。
注意点:
電気回路、論理回路、プログラミングの授業内容が深く関係している。これらの授業と並行して実験が進むので、各々十分に理解しておくこと。

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
後期
3rdQ
1週 ボードゲーム作成 完成にむけてボードゲームを改善できる。
2週 ボードゲーム作成 完成にむけてボードゲームを改善できる。
3週 ボードゲーム作成 完成にむけてボードゲームを改善できる。
4週 ボードゲーム作成 完成にむけてボードゲームを改善できる。
5週 ボードゲーム作成のまとめ 完成したボードゲームを説明できる。
6週 回路シミュレータ 回路シミュレータの使い方を理解できる。
7週 実験1「組み合わせ論理回路の基礎実験」 回路シミュレータを用いて組み合わせ論理回路を設計できる。
8週 実験1「組み合わせ論理回路の基礎実験」 設計した回路を作成し、動作確認できる。
4thQ
9週 実験1「組み合わせ論理回路の基礎実験」 実験3「カウンタ回路に関する実験」
10週 実験2「カウンタ回路に関する実験」 回路シミュレータを用いてカウンタ回路を設計できる。
11週 実験2「カウンタ回路に関する実験」 回路シミュレータを用いてカウンタ回路を設計できる。
12週 実験2「カウンタ回路に関する実験」 設計した回路を作成し、動作確認できる。
13週 実験2「カウンタ回路に関する実験」 設計した回路を作成し、動作確認できる。
14週 最新技術動向 視覚に関する最新技術を知り、応用方法について理解できる。
15週 最新技術動向 聴覚に関する最新技術を知り、応用方法について理解できる。
16週 最新技術動向 嗅覚、触覚に関する最新技術を知り、応用方法について理解できる。

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
基礎的能力自然科学物理実験物理実験測定機器などの取り扱い方を理解し、基本的な操作を行うことができる。3
安全を確保して、実験を行うことができる。3
実験報告書を決められた形式で作成できる。3
有効数字を考慮して、データを集計することができる。3
力学に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。3
熱に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。3
波に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。3
光に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。3
電磁気に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。3
電子・原子に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。3
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
専門的能力分野別の専門工学情報系分野プログラミング与えられた問題に対して、それを解決するためのソースプログラムを記述できる。4
与えられたソースプログラムを解析し、プログラムの動作を予測することができる。4
ソフトウェア生成に必要なツールを使い、ソースプログラムをロードモジュールに変換して実行できる。4
要求仕様に従って、いずれかの手法により動作するプログラムを設計することができる。4
要求仕様に従って、いずれかの手法により動作するプログラムを実装することができる。4
要求仕様に従って、標準的な手法により実行効率を考慮したプログラムを設計できる。4
要求仕様に従って、標準的な手法により実行効率を考慮したプログラムを実装できる。4
計算機工学基本的な論理演算を行うことができる。4
基本的な論理演算を組合わせて、論理関数を論理式として表現できる。4
論理式の簡単化の概念を説明できる。4
簡単化の手法を用いて、与えられた論理関数を簡単化することができる。4
論理ゲートを用いて論理式を組合せ論理回路として表現することができる。4
与えられた組合せ論理回路の機能を説明することができる。4
組合せ論理回路を設計することができる。4
フリップフロップなどの順序回路の基本素子について、その動作と特性を説明することができる。4
レジスタやカウンタなどの基本的な順序回路の動作について説明できる。4
与えられた順序回路の機能を説明することができる。4
順序回路を設計することができる。4
コンピュータシステムシステム設計には、要求される機能をハードウェアとソフトウェアでどのように実現するかなどの要求の振り分けやシステム構成の決定が含まれることを説明できる。4
ユーザの要求に従ってシステム設計を行うプロセスを説明することができる。4
プロジェクト管理の必要性について説明できる。4
その他の学習内容少なくとも一つの具体的なコンピュータシステムについて、起動・終了やファイル操作など、基本的操作が行える。4
少なくとも一つの具体的なオフィススイート等を使って、文書作成や図表作成ができ、報告書やプレゼンテーション資料を作成できる。4
メディア情報の主要な表現形式や処理技法について説明できる。4
分野別の工学実験・実習能力情報系分野【実験・実習能力】情報系【実験・実習】与えられた問題に対してそれを解決するためのソースプログラムを、標準的な開発ツールや開発環境を利用して記述できる。4
フローチャートなどを用いて、作成するプログラムの設計図を作成することができる。4
ソフトウェア生成に利用される標準的なツールや環境を使い、ソースプログラムをロードモジュールに変換して実行できる。4
問題を解決するために、与えられたアルゴリズムを用いてソースプログラムを記述し、得られた実行結果を確認できる。4
ソフトウェア開発の現場において標準的とされるツールを使い、生成したロードモジュールの動作を確認できる。4
基礎的な論理回路を構築し、指定された基本的な動作を実現できる。4
論理回路などハードウェアを制御するのに最低限必要な電気電子測定ができる。4
与えられた仕様に合致した組合せ論理回路や順序回路を設計できる。4
標準的な開発ツールを用いてプログラミングするための開発環境構築ができる。4
要求仕様にあったソフトウェア(アプリケーション)を構築するために必要なツールや開発環境を構築することができる。4
要求仕様に従って標準的な手法によりプログラムを設計し、適切な実行結果を得ることができる。4
分野横断的能力総合的な学習経験と創造的思考力総合的な学習経験と創造的思考力総合的な学習経験と創造的思考力工学的な課題を論理的・合理的な方法で明確化できる。3
公衆の健康、安全、文化、社会、環境への影響などの多様な観点から課題解決のために配慮すべきことを認識している。3

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオレポート合計
総合評価割合00000100100
基礎的能力0000000
専門的能力00000100100
分野横断的能力0000000