システム工学実験Ⅱ

科目基礎情報

学校	富山高等専門学校	開講年度	令和03年度 (2021年度)
授業科目	システム工学実験Ⅱ
科目番号	0102	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	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	後期	週時間数	後期:2
教科書/教材	各テーマごとで資料を準備
担当教員	岡根 正樹,石黒 農,池田 英俊

到達目標

ひずみゲージの基本原理をある程度理解し，曲げ試験の結果から応力ひずみ線図を作成することができる．
材料力学問題にFEMを適用し弾性変形の理論とＦＥＭの結果がよく一致していることを確認できる．
制御装置の基礎知識を理解する．

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
ひずみゲージの基本原理をある程度理解し，曲げ試験の結果から応力ひずみ線図を作成することができる．	ひずみゲージの基本原理を理解し，それらを正しく使用することができ，曲げ試験の結果から応力ひずみ線図を作成することができる．	ひずみゲージの基本原理をある程度理解し，曲げ試験の結果から応力ひずみ線図を作成することができる．	ひずみゲージの基本原理が理解できておらず，曲げ試験を行っても，結果から応力ひずみ線図を描くことが出来ない．
材料力学問題にFEMを適用できる．	材料力学問題にFEMを適用し，結果の比較検討ができる．	助言をもらって，材料力学問題にFEMを適用し，結果の比較検討ができる．	材料力学問題にFEMを適用し，結果の比較検討ができない．
制御システムの基礎知識を修得できる．	ライントレーサの概要やその仕組みを詳細に説明できる． 所定のコースを，ラインからはみ出さずに，安定した動作で一周することができるライントレーサを製作できる．	ライントレーサの概要やその仕組みついて説明できる． 所定のコースを，ラインからはみ出さずに一周することができるライントレーサを製作できる．	ライントレーサの概要やその仕組みについて説明できない． 所定のコースを，ラインからはみ出さずに一周することができるライントレーサを製作できない．

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 A-3 （実験を計画・実施し，データの正確な解析に基づいて工学的に考察し，かつ論理的に説明することができる。研究においては与えられた制約の下で必要な援助を得て計画的に研究を進め，期限内にまとめることができる。）

学習・教育到達度目標 A-6 （核となる専門分野の既存技術を説明でき，社会から要求されている問題や実務上の問題を見出し設定することができる。）

JABEE 1(2)(c) （数学及び自然科学に関する知識とそれらを応用する能力）

JABEE 1(2)(d)(1) （専門工学（工学（融合複合・新領域）における専門工学の内容は申請高等教育機関が規定するものとする）の知識と能力）

JABEE 1(2)(d)(2) （いくつかの工学の基礎的な知識・技術を駆使して実験を計画・遂行し、データを正確に解析し、工学的に考察し、かつ説明・説得する能力）

JABEE 1(2)(e) （種々の科学、技術及び情報を活用して社会の要求を解決するためのデザイン能力）

JABEE 1(2)(h) （与えられた制約の下で計画的に仕事を進め、まとめる能力）

ディプロマポリシー 2 （課題発見能力，課題解決能力，プレゼンテーション能力を持ち，他者と協働できる。）

教育方法等

概要:

講義科目で学んだ内容について，実際に実験演習することによって，その理解を深めるとともに，実験の報告書の書き方を学ぶ．また、工学的に必要な制御系の装置について知識を習得する．

授業の進め方・方法:

3班に分け，班ごとにローテーションしながら履修する．

注意点:

遅刻厳禁．作業のしやすい服装で受講すること．筆記用具，実験ノート，関数電卓等各テーマで必要なものを持参すること．

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

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	ガイダンス	実験項目の概要を学ぶ
		2週	実験①　曲げ試験による縦弾性係数の測定Ⅰ	曲げ試験を行い，測定したたわみからひずみを算出し，応力ひずみ線図を描くことができる．
		3週	実験①　曲げ試験による縦弾性係数の測定Ⅱ	電気抵抗ひずみゲージの基本原理を理解し，曲げ試験において，ひずみゲージを用いたひずみ測定が出来る．
		4週	実験①　曲げ試験による縦弾性係数の測定Ⅲ	ひずみゲージを用いた応用的な測定方法を実践できる．
		5週	実験②　CAE実験Ⅰ	拘束条件，解析結果の応力や変形を理解できる．
		6週	実験②　CAE実験Ⅱ	引張変形に関する材料力学の理論解とＦＥＭの解を比較する．
		7週	実験②　CAE実験Ⅲ	曲げ変形に関する材料力学の理論解とＦＥＭの解を比較する．
		8週	実験③　センサを利用したロボット制御（１）	実験③ではライントレーサーを題材に制御を基礎を学ぶ．ライントレーサの仕組みを理解できる．
	4thQ
		9週	実験③　センサを利用したロボット制御（２）	3DCADを用いて，ライントレーサのボディを設計できる．
		10週	実験③　センサを利用したロボット制御（３）	プログラミングの基礎的な演算子や制御構文を理解できる．
		11週	実験③　センサを利用したロボット制御（４）	Arduinoを用いて，モータドライバを介しモータの制御方法を理解できる．
		12週	実験③　センサを利用したロボット制御（５）	Arduinoを用いて，フォトリフレクタの出力によるモータの制御方法を理解できる．
		13週	実験③　センサを利用したロボット制御（６）	ライントレーサを組み立てる． 所定のコースを完走可能なライントレーサを製作できる．
		14週	総合演習，レポート作成	レポートをまとめる．
		15週	レポートの返却と解説，アンケート	理解不足の事項を確認し，復習する．
		16週

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
専門的能力	分野別の工学実験・実習能力	機械系分野【実験・実習能力】	機械系【実験実習】	実験・実習の目標と心構えを理解し、実践できる。	4
				災害防止と安全確保のためにすべきことを理解し、実践できる。	4
				レポートの作成の仕方を理解し、実践できる。	4
				加工学実験、機械力学実験、材料学実験、材料力学実験、熱力学実験、流体力学実験、制御工学実験などを行い、実験の準備、実験装置の操作、実験結果の整理と考察ができる。	4
				実験の内容をレポートにまとめることができ、口頭でも説明できる。	4

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	0	0	0	0	0	100	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	0	0	0	0	0	100	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0