電気電子工学特別実験

科目基礎情報

学校 東京工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 電気電子工学特別実験
科目番号 0022 科目区分 専門 / 必修
授業形態 実験 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電気電子工学専攻 対象学年 専1
開設期 後期 週時間数 後期:6
教科書/教材 各指導教員に従う.
担当教員 新國 広幸

目的・到達目標

 電気電子工学およびその関連分野における高度の実験を行い、問題解決能力の育成を図る。

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(可)未到達レベルの目安
評価項目1自主的に課題について説明ができ,その課題解決方法が提案できる.指導教官の下で,課題について,説明ができ,その課題解決方法が提案できる.指導教員の下で,課題について,説明がある程度できる.指導教員の下で,課題について,説明ができない.
評価項目2自主的に課題解決方法の提案と計画の立案ができ,計画に従い実行できる.指導教官の下で,課題解決方法の提案と計画の立案ができ,計画に従い実行できる.指導教官の下で,課題解決の計画がある程度できる.指導教官の下で,課題解決の計画が実行できない.
評価項目3自主的に課題の結果について,文献調査などを行い考察ができる,また,明確なプレゼンテーションおよびレポートの作成ができる.指導教官の下で,課題の結果について,文献調査などを行い考察ができる.また,明確なプレゼンテーションおよびレポートの作成ができる.指導教官の下で,課題結果の考察がある程度できる.また,プレゼンテーションおよびレポートがある程度作成できる.指導教官の下で,課題の結果について考察ができない.また,プレゼンテーションおよびレポートが作成できない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
 電気電子工学及びその関連分野における高度の実験を行い、実験手法や解析手法を習得する。
授業の進め方と授業内容・方法:
下記テーマの中から各自3テーマを選択
(1) 綾野秀樹:「リアクトルとDC-DC変換回路の評価」
 回路シミュレータを用いてチョッパ回路を設計し,特性を評価する。さらに,設計方針に基づいたリアクトルを巻きその特性について実機検証を行う。

(2) 一戸隆久:「弱電離プラズマの生成とプラズマ諸量の計測」
 直流や高周波放電により弱電離プラズマを生成させ、プラズマ諸量の関係について実験を行う。

(3) 伊藤 浩:「MEMS技術の基礎実験」(後半)
 MEMS技術の基礎的な要素技術である光リソグラフィ実験、エッチング実験、成膜実験、評価実験を行い、微細加工・素子プロセス技術を体験的に学ぶ。本実験は後半のテーマを実施する。

(4) 大塚友彦:「画像のフィルタ処理」
 C言語とOpenCVライブラリを用いて画像フィルタ処理を実現する。実験では、平滑化フィルタと8近傍ラプラシアン・フィルタを実装し、その原理を学ぶ。

(5) 加藤 格:「環境センサーの作成とその特性評価」
 環境や人体にたいして有害な物質を定量するためのセンサーを半導体化合物や金属酸化物などを用いて作成し、これらセンサーの特性評価を行う。

(6) 姜 玄浩: 「ディープラーニングの応用」
特別演習ではディープラーニングの基本として,簡単な例題を通じて演習する時間となった.今回の特別実験では,より実用的な例題を通じて実験をしながら,より具体的なAIモデルの生成まで行う.事前にPythonの理解,ノートパソコンの用意が必要である.ノートパソコンが用意できない場合はD科の実習室で行うので事前に相談してほしい.

(7) 木村知彦:「システム同定」
 実験により取得した入出力データを用いたシステム同定を行う。Matlabによるシミュレーション解析との比較を行い、システム同定および解析手法について学ぶ。

(8) 小池清之:「ディジタル変復調系の評価実験」
 CNRに対する誤り率特性の測定、干渉波に対する誤り率特性の測定を通じて、ディジタル変復調系の基本構成と伝送品質評価についての理解を深める。

(9) 武田美咲:「ヒト動作計測実験」
 光学式モーションキャプチャシステムを用いてヒトの動作を計測する実験を行う。計測した位置データをMATLABを用いて解析する。

(10) 舘泉雄治:「UNIXシステム管理とインターネットセキュリテイ」
 各種サーバの管理とネットワークセキュリティの実験として、本校に設置・運営しているサーバを参考に、サーバの構築を行い、また、そのサーバに対して擬似的な攻撃を行い、脆弱製の確認と、セキュリティ確保のための方法について実験を行う。

(11) 玉田耕治:「XPSを用いた光電子の脱出深さの測定」
 光電子の脱出深さについてXPSを用いて実際に測定を行う。基板上に既知の膜厚のサンプルを用意し、XPSを用いて角度分析行う。そのデータより光電子の脱出深さを求める。

(12) 永井 翠:「筋電図計測回路の作成と特性評価」
筋肉を動かすことで発生する電気を計測する回路を作成し,個々の筋電図の特性評価を行う.個人差,ノイズを考慮し回路作成や解析を行う.

(13) 永野健太:「モータの運動制御実験」
 モータの運動制御について実験を行い制御器の効果を検証する。制御器はC言語により実装を行う。
リアルタイムlinuxやマイコンによる組込みシステムに関する知識があるとなおよい。

(14) 新國広幸:「MEMS技術の基礎実験」(前半)
 (3)の伊藤浩教員と同じ「MEMS技術の基礎実験」の前半のテーマを実施する。

(15) 濱住啓之:「高周波デバイスの製作と特性測定」
 フィルタやアンテナなどの高周波デバイスの設計と製作を行うとともに、簡易なベクトルネットワークアナライザを使って製作したデバイスの特性を測定することで、高周波デバイスに関する理解を深める。

(16) 水戸慎一郎:「磁気光学材料の作製と評価」
 磁気光学材料である磁性ガーネットをRFマグネトロンスパッタリング法で作製する。作製した試料の磁化特性、磁気光学特性(ファラデー効果、磁気円二色性)、及び吸光度スペクトルを計測し、結果の考察を行う。以上の実験を通じて、電子の持つスピンの性質や応用についての理解を深める。

(17) 安田利貴:「生体信号の測定と解析」
 生体信号測定回路を試作・実測を行い,測定した信号を市販のソフトウェアもしくはC言語で作成したプログラムで解析を行うことで,一連の生体信号計測の原理について習得する。
注意点:
各担当教員の下で実験を行う。実験の原理を十分理解し、正確な測定及び的確な解析や考察ができる。

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・方法 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 各指導教員に従う. 各指導教員に従う.
2週 各指導教員に従う. 各指導教員に従う.
3週 各指導教員に従う. 各指導教員に従う.
4週 各指導教員に従う. 各指導教員に従う.
5週 各指導教員に従う. 各指導教員に従う.
6週 各指導教員に従う. 各指導教員に従う.
7週 各指導教員に従う. 各指導教員に従う.
8週 各指導教員に従う. 各指導教員に従う.
4thQ
9週 各指導教員に従う. 各指導教員に従う.
10週 各指導教員に従う. 各指導教員に従う.
11週 各指導教員に従う. 各指導教員に従う.
12週 各指導教員に従う. 各指導教員に従う.
13週 各指導教員に従う. 各指導教員に従う.
14週 各指導教員に従う. 各指導教員に従う.
15週 各指導教員に従う. 各指導教員に従う.
16週

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合030010600100
基礎的能力0000000
専門的能力030010600100
分野横断的能力0000000