ものづくり基礎工学実験

科目基礎情報

学校	富山高等専門学校	開講年度	令和02年度 (2020年度)
授業科目	ものづくり基礎工学実験
科目番号	0074	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: 3
開設学科	電気制御システム工学科	対象学年	1
開設期	通年	週時間数	3
教科書/教材	プリント、精選電気基礎 （実教出版）、精選電気基礎　演習ノート(実教出版)、理科系の作文技術(中央公論新社)、電気電子数学入門(森北出版)
担当教員	金子 慎一郎,高田 英治,石田 文彦,多田 和広,北村 拓也,西島 健一

到達目標

1. 技術者像を描くことができる．
2. 学科において基礎となる知識と技量を知る．
3. 安全について配慮ができる．
4. 学際性の大切さについて理解できる．
5. 与えられたテーマについて情報収集した結果をもとにディスカッションし、結論を導くことができる．
6. 直流回路の基本的な性質を理解し、計算を行うことができる．
7. はんだごてを用いて、基本的な電子工作を行うことができる．
8. テスターを用いて、基本的な回路の電気計測を行うことができる．

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
評価項目1	技術者像を具体的に描くことができる．	技術者像を描くことができる．	技術者像を描くことができない．
評価項目2	学科において基礎となる知識と技量を正しく理解できる．	学科において基礎となる知識と技量を知る．	学科において基礎となる知識と技量を理解できない．
評価項目3	安全について適切な配慮ができる．	安全について配慮ができる．	安全について配慮ができない．
評価項目4	学際性の大切さについて正しく理解できる．	学際性の大切さについて理解できる．	学際性の大切さについて理解できない．
評価項目5	情報収集した結果をもとに、グループ内でのディスカッションにより、良好な合意形成を行える。	情報収集した結果をもとに、グループ内でのディスカッションにより、合意形成を行える。	情報収集した結果をもとに、グループ内でのディスカッションするが、合意形成が行えない。
評価項目6	直流回路の基本的な性質を理解し、適切に計算を行うことができる。	直流回路の基本的な性質を理解し、計算を行うことができる。	直流回路の基本的な性質を理解できない、または、計算を行うことができない。
評価項目7	はんだごてを用いて、基本的な電子工作を適切に行うことができる。	はんだごてを用いて、基本的な電子工作を行うことができる。	はんだごてを用いて、基本的な電子工作を行うことができない。
評価項目8	テスターを用いて、基本的な回路の電気計測を適切に行うことができる。	テスターを用いて、基本的な回路の電気計測を行うことができる。	テスターを用いて、基本的な回路の電気計測を行うことができない。

学科の到達目標項目との関係

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:

各テーマの授業・実験実習を通して、専門の基礎知識や基礎技術を習得する。さらにこの授業・実習を通してものづくりにはさまざまな専門技術がかかわっていることに気付くとともに学際的な感覚を持った技術者を志すきっかけとなることを目的とする。また，技術者に求められる力（チームワーク，コミュニケーション，ルールの厳守など），目指すべき技術者像などについて考える。

授業の進め方・方法:

講義および実験

注意点:

・社会で求められる力についてしっかり学び，今後本校でどのように学びたいかを明確にする機会としてください。そのために，各テーマに興味を持ち積極的に取り組んでください。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス	授業の進め方を理解できる．
		2週	1コマ目：学科教員紹介① 2コマ目：グループ別実験① ・前半グループ：テスター作製実習 ・後半グループ：LEGO制御実験	1コマ目： 班に分かれ、各教員の研究室で研究紹介・実習等を行う。 2コマ目： 前半グループ：はんだごてを用いて、簡単な電子工作を行うことができる。 後半グループ：ロボットの定義と理解する。
		3週	1コマ目：学科教員紹介②　　　　　　　　　　　　 2コマ目：グループ別実験②　　　　　　　　　　　　 ・前半グループ：テスター作製実習 ・後半グループ：LEGO制御実験	1コマ目： 班に分かれ、各教員の研究室で研究紹介・実習等を行う。 2コマ目： 前半グループ：はんだごてを用いて、簡単な電子工作を行うことができる。 後半グループ：LEGOロボットを理解し、ベース機の組み立てできる。
		4週	1コマ目：学科教員紹介③ 2コマ目：グループ別実験③ ・前半グループ：テスター作製実習 ・後半グループ：LEGO制御実験	1コマ目： 班に分かれ、各教員の研究室で研究紹介・実習等を行う。 2コマ目： 前半グループ：作製したテスターを用いて、基本的な回路の電気計測を行うことができる。 後半グループ：プログラミングを用いたモータの制御を理解し、実装できる。
		5週	1コマ目：学科教員紹介④ 2コマ目：グループ別実験④ ・前半グループ：実験レポート作成の基本（座学） ・後半グループ：LEGO制御実験	1コマ目： 班に分かれ、各教員の研究室で研究紹介・実習等を行う。 2コマ目： 前半グループ：技術系文書の要点を理解し、説明できる。 後半グループ：LEGOロボットにおける条件分岐プログラムを理解し、実装できる。
		6週	1コマ目：情報リテラシ①　　　　　　　　　　 2コマ目：グループ別実験⑤ ・前半グループ：実験レポート作成の基本（座学） ・後半グループ：LEGO制御実験	1コマ目： Word文書のページ設定ができる。 フォント設定ができる。 数式エディタの使い方が理解できる。 2コマ目： 前半グループ：実験レポート作成の基本ルールを理解し、説明できる。 後半グループ：与えられた課題を理解し、それに応じたプログラムとロボットを実装できる。
		7週	1コマ目：情報リテラシ② 2コマ目：グループ別実験⑥ ・前半グループ：実験レポート作成の基本（座学） ・後半グループ：LEGO制御実験	1コマ目： Word文書で表を作成できる。 キャンバスを設定し、基本図形の組み合わせによる図を作成できる 2コマ目： 前半グループ：グラフの書き方を理解し、説明できる。 後半グループ：実験結果を振り返り、考察できる。
		8週	1コマ目：情報リテラシ③ 2コマ目：グループ別実験⑦ ・前半グループ：LEGO制御実験 ・後半グループ：テスター作製実習	1コマ目： Excelの基本的な表計算機能を理解できる。 Excelで入力データからグラフを作成できる。 Excelで作成した表、グラフをWordに挿入できる。 2コマ目： 前半グループ：ロボットの定義と理解する。 後半グループ：はんだごてを用いて、簡単な電子工作を行うことができる。
	2ndQ
		9週	1コマ目：情報リテラシ④ 2コマ目：グループ別実験⑧ ・前半グループ：LEGO制御実験 ・後半グループ：テスター作製実習	1コマ目： 一般的なプレゼンテーションのスタイルを知る。 PowerPointの使用方法を理解する。 2コマ目： 前半グループ：LEGOロボットを理解し、ベース機の組み立てできる。 後半グループ：はんだごてを用いて、簡単な電子工作を行うことができる。
		10週	1コマ目：情報リテラシ⑤ 2コマ目：グループ別実験⑨ ・前半グループ：LEGO制御実験 ・後半グループ：テスター作製実習	1コマ目： MS-PowerPointを用いてプレゼン発表ができる 2コマ目： 前半グループ：プログラミングを用いたモータの制御を理解し、実装できる。 後半グループ：作製したテスターを用いて、基本的な回路の電気計測を行うことができる。
		11週	1コマ目：基礎電気（座学）① 2コマ目：グループ別実験⑩ ・前半グループ：LEGO制御実験 ・後半グループ：実験レポート作成の基本（座学）	1コマ目： 電流、電圧、電子及びオームの法則について理解できる。 2コマ目： 前半グループ：LEGOロボットにおける条件分岐プログラムを理解し、実装できる。 後半グループ：技術系文書の要点を理解し、説明できる。
		12週	1コマ目：基礎電気（座学）② 2コマ目：グループ別実験⑪ ・前半グループ：LEGO制御実験 ・後半グループ：実験レポート作成の基本（座学）	1コマ目： 直列と並列、および分流と分圧について理解できる。 2コマ目： 前半グループ：与えられた課題を理解し、それに応じたプログラムとロボットを実装できる。 後半グループ：実験レポート作成の基本ルールを理解し、説明できる。
		13週	1コマ目：基礎電気（座学）③ 2コマ目：グループ別実験⑫ ・前半グループ：LEGO制御実験 ・後半グループ：実験レポート作成の基本（座学）	1コマ目： 抵抗接続の応用（直並列、分流器、分圧器）について理解できる。 2コマ目： 前半グループ：実験結果を振り返り、考察できる。 後半グループ：グラフの書き方を理解し、説明できる。
		14週	グループディスカッション① ：　エネルギーに関するグループディスカッションと発表	発表用ポスター資料を完成させる。 発表の予行演習をする。
		15週	グループディスカッション② ：　エネルギーに関するグループディスカッションと発表	発表を行う。 他のグループの発表を聴講し、相互評価を行う。また、学内・学外講師の質疑とコメントを受けてプレゼン経験を身につける。
		16週	アンケート
後期
	3rdQ
		1週	ガイダンス	授業の進め方を理解できる．
		2週	基礎電気（座学）④	基礎電気①～③までに関する演習を行い、問題を解くことができる。
		3週	基礎電気（座学）⑤	ブリッジ回路、キルヒホッフの法則について理解できる。
		4週	基礎電気（座学）⑥	重ね合わせの理、鳳・テブナンの定理が理解できる。
		5週	基礎電気（座学）⑦	基礎電気⑤、⑥に関する演習を行い、問題を解くことができる。
		6週	基礎電気（座学）⑧	Δ-Ｙ変換、Ｙ-Δ変換について理解できる。
		7週	基礎電気（座学）⑨	電力と電力量、電流の発熱作用について理解できる。
		8週	基礎電気（座学）⑩	基礎電気①～⑨に関する総合演習を行い、問題を解くことができる。
	4thQ
		9週	基礎電気（座学）⑪	磁極に働く力について理解し、計算できる。
		10週	基礎電気（座学）⑫	電流に働く力について理解し、計算できる。
		11週	基礎電気（座学）⑬	有効数字について理解し、計算できる。
		12週	基礎電気（座学）⑭	誤差の取り扱いについて理解し、計算できる。
		13週	基礎電気（座学）⑮	単位や次元について理解し、計算できる。
		14週	基礎電気（座学）⑯	ベクトルと三角関数について理解し、計算できる。
		15週	基礎電気（座学）⑰	複素数について理解し、計算できる。
		16週	アンケート

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	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
専門的能力	分野別の専門工学	電気・電子系分野	電気回路	電荷と電流、電圧を説明できる。	2
				オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。	2
				キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。	2
				合成抵抗や分圧・分流の考え方を用いて、直流回路の計算ができる。	2
				ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。	2
				電力量と電力を説明し、これらを計算できる。	2
	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。	2
				抵抗・インピーダンスの測定が実践できる。	2
				オシロスコープを用いて実際の波形観測が実施できる。	2
				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。	2
				キルヒホッフの法則を適用し、実験結果を考察できる。	2
				分流・分圧の関係を適用し、実験結果を考察できる。	2

評価割合

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