概要:
学習目標(授業の狙い)
4年生の授業で学習する機械系、電気系、制御系の授業について、実際に実験を行い授業内容の理解を深めることを目的とする。
授業の進め方・方法:
複数担当教員と技術職員の班分けにより実験を実施する.
注意点:
実験前にには、必ず実験テキストをよく読み、実験内容を把握しておくこと。機械系、電気系、制御系各実験についてレポート100点満点で採点し、合計点の平均で評価する。
本科目では,60点以上の評価で単位を認定する.
事前に行う準備学習:前回の講義の復習および予習を行ってから授業 に臨むこと .
(授業外学習・事前)授業内容を予習しておく。
(授業外学習・事後)授業内容に関する課題を解く。
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
電気系の実験(光源の発光スペクトル) |
発光ダイオード、He-Neレーザー、水銀放電管の発光スペクトルの測定ができる。
|
2週 |
電気系の実験(光源の発光スペクトル) |
発光ダイオード、He-Neレーザー、水銀放電管の発光スペクトルの測定ができる。
|
3週 |
電気系の実験(光電効果 ) |
半導体の光導電および光起電力の測定ができる。
|
4週 |
電気系の実験(光電効果 ) |
半導体の光導電および光起電力の測定ができる。
|
5週 |
電気系の実験(熱電子放出による仕事関数の測定 ) |
熱電子放出現象により熱電子放出材料の仕事関数を求めることができる。
|
6週 |
電気系の実験(熱電子放出による仕事関数の測定 ) |
熱電子放出現象により熱電子放出材料の仕事関数を求めることができる。
|
7週 |
電気系の実験(電界磁界中の電子の運動) |
電子の電界磁界中の運動を測定し比電荷を求めることができる。
|
8週 |
電気系の実験(電子線回折) |
電子線回折により結晶の格子定数を求め、回折を起こしている面指数を特定することができる。
|
2ndQ |
9週 |
電気系の実験(誘電体の誘電率・誘電正接の測定) |
誘電体の誘電率・誘電正接を測定することができる。
|
10週 |
電気系の実験(誘電体の誘電率・誘電正接の測定) |
誘電体の誘電率・誘電正接を測定することができる。
|
11週 |
電気系の実験(半導体の基本特性) |
Hall効果測定によるキャリア密度・移動度の測定および熱的バンドギャップの測定ができる.
|
12週 |
電気系の実験(半導体の基本特性) |
Hall効果測定によるキャリア密度・移動度の測定および熱的バンドギャップの測定ができる.
|
13週 |
電気系の実験(半導体の応用特性) |
pn接合の整流特性および容量特性の測定ができる.
|
14週 |
電気系の実験(半導体の応用特性) |
pn接合の整流特性および容量特性の測定ができる.
|
15週 |
データ整理
|
|
16週 |
|
|
後期 |
3rdQ |
1週 |
電気系の実験(半導体の温度特性 ) |
サーミスタ抵抗の温度特性を測定でき、活性化エネルギーを求めることができる。
|
2週 |
電気系の実験(半導体の温度特性 ) |
サーミスタ抵抗の温度特性を測定でき、活性化エネルギーを求めることができる。
|
3週 |
電気系の実験(磁性体の基本特性) |
(a)手動でBH特性を測定・単位換算 ,(b)自動でBH特性を測定・軸目盛記入 ができる.
|
4週 |
電気系の実験(磁性体の基本特性) |
(a)手動でBH特性を測定・単位換算 ,(b)自動でBH特性を測定・軸目盛記入 ができる.
|
5週 |
制御系の実験(ON-OFF,PID制御による液位制御実験 ) |
ON-OFF制御およびPID制御の基礎を理解し,液位制御の実験を理解,実施できる.
|
6週 |
制御系の実験(ON-OFF,PID制御による液位制御実験 ) |
ON-OFF制御およびPID制御の基礎を理解し,液位制御の実験を理解,実施できる.
|
7週 |
制御系の実験(ON-OFF,PID制御による温度制御実験 ) |
ON-OFF制御およびPID制御の基礎を理解し,温度制御の実験を理解,実施できる.
|
8週 |
制御系の実験(ON-OFF,PID制御による温度制御実験 ) |
ON-OFF制御およびPID制御の基礎を理解し,温度制御の実験を理解,実施できる.
|
4thQ |
9週 |
制御系の実験(ファジー制御による倒立振子制御実験) |
ファジー制御の基礎を理解し,倒立振子制御の実験を理解,実施できる.
|
10週 |
制御系の実験(ファジー制御による倒立振子制御実験) |
ファジー制御の基礎を理解し,倒立振子制御の実験を理解,実施できる.
|
11週 |
制御系の実験(回路シミュレータによる模擬実験) |
RLCを含む回路の特性を理解する.ローバスフィルタ,ハイパスフィルタ回路の特性を理解する.
|
12週 |
制御系の実験(回路シミュレータによる模擬実験) |
降圧,昇圧回路の特性を理解する.オペアンプを含む回路の特性を理解する.
|
13週 |
制御系の実験(電子回路実験) |
発振・変調回路を理解する.AM受信回路を理解する.
|
14週 |
制御系の実験(電子回路実験) |
低周波増幅回路を理解する.整流・平滑を理解する.
|
15週 |
データ整理
|
|
16週 |
|
|
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 | 前15,後15 |
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 | 前15,後15 |
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 | 前15,後15 |
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 | 前15,後15 |
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 | 前15,後15 |
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 | 前15,後15 |
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 | 前15,後15 |
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 | 前15,後15 |
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 | 前15,後15 |
共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 3 | 前15,後15 |
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 | 前15,後15 |
分野横断的能力 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 日本語と特定の外国語の文章を読み、その内容を把握できる。 | 4 | 前15,後15 |
他者とコミュニケーションをとるために日本語や特定の外国語で正しい文章を記述できる。 | 4 | 前15,後15 |
他者が話す日本語や特定の外国語の内容を把握できる。 | 4 | 前15,後15 |
日本語や特定の外国語で、会話の目標を理解して会話を成立させることができる。 | 4 | 前15,後15 |
円滑なコミュニケーションのために図表を用意できる。 | 4 | 前15,後15 |
円滑なコミュニケーションのための態度をとることができる(相づち、繰り返し、ボディーランゲージなど)。 | 4 | 前15,後15 |
書籍、インターネット、アンケート等により必要な情報を適切に収集することができる。 | 4 | 前15,後15 |
収集した情報の取捨選択・整理・分類などにより、活用すべき情報を選択できる。 | 4 | 前15,後15 |
収集した情報源や引用元などの信頼性・正確性に配慮する必要があることを知っている。 | 4 | 前15,後15 |
情報発信にあたっては、発信する内容及びその影響範囲について自己責任が発生することを知っている。 | 4 | 前15,後15 |
情報発信にあたっては、個人情報および著作権への配慮が必要であることを知っている。 | 4 | 前15,後15 |
目的や対象者に応じて適切なツールや手法を用いて正しく情報発信(プレゼンテーション)できる。 | 4 | 前15,後15 |
態度・志向性(人間力) | 態度・志向性 | 態度・志向性 | 周囲の状況と自身の立場に照らし、必要な行動をとることができる。 | 4 | 前15,後15 |
自らの考えで責任を持ってものごとに取り組むことができる。 | 4 | 前15,後15 |
法令やルールを遵守した行動をとれる。 | 4 | 前15,後15 |
他者のおかれている状況に配慮した行動がとれる。 | 4 | 前15,後15 |
技術が社会や自然に及ぼす影響や効果を認識し、技術者が社会に負っている責任を挙げることができる。 | 4 | 前15,後15 |