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。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
機械系の実験（静的曲げによる弾性係数測定 ） |
角棒をたわませることにより棒の縦弾性係数（ヤング率）を求めることができる．
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| 2週 |
機械系の実験（静的曲げによる弾性係数測定 ） |
角棒をたわませることにより棒の縦弾性係数（ヤング率）を求めることができる．
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| 3週 |
機械系の実験（静的曲げによる弾性係数測定 ） |
角棒をたわませることにより棒の縦弾性係数（ヤング率）を求めることができる．
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| 4週 |
機械系の実験（ねじり振動による弾性係数測定 ） |
ねじり振子を用いて金属線の剛性率を求めることができる．
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| 5週 |
機械系の実験（ねじり振動による弾性係数測定 ） |
ねじり振子を用いて金属線の剛性率を求めることができる．
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| 6週 |
機械系の実験（ねじり振動による弾性係数測定 ） |
ねじり振子を用いて金属線の剛性率を求めることができる．
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| 7週 |
機械系の実験（計測実験） |
ノギスの使い方，マイクロメータの使い方をマスターし，表面粗さ測定，三次元測定ができる．
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| 8週 |
機械系の実験（計測実験） |
ノギスの使い方，マイクロメータの使い方をマスターし，表面粗さ測定，三次元測定ができる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
機械系の実験（計測実験） |
ノギスの使い方，マイクロメータの使い方をマスターし，表面粗さ測定，三次元測定ができる．
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| 10週 |
機械系の実験（データ整理） |
実験のデータ整理を行い，各実験内容を理解できる．
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| 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．
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| 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．
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| 13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．
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| 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．
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| 15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．
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1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．
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| 2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．
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| 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．
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| 4週 |
電気系の実験（フォトエッチングによるAl膜の微細加工） |
(a)エッチング法(Ａ工程)，及び(b)リフトオフ法(B工程)によるパターンニングができる．
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| 5週 |
電気系の実験（フォトエッチングによるAl膜の微細加工） |
(a)エッチング法(Ａ工程)，及び(b)リフトオフ法(B工程)によるパターンニングができる．
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| 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．
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| 7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．
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| 8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．
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| 4thQ |
| 9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．
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| 10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．
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| 11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．
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| 12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．
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| 13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．
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| 14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．
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| 15週 |
制御系の実験（データ整理） |
実験のデータ整理を行い，各実験内容を理解できる．
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| 16週 |
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| 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 | |
| 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。 | 4 | |
| 抵抗・インピーダンスの測定が実践できる。 | 4 | |
| オシロスコープを用いて実際の波形観測が実施できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 増幅回路等(トランジスタ、オペアンプ)の動作に関する実験結果を考察できる。 | 4 | |
| 論理回路の動作について実験結果を考察できる。 | 4 | |
| 分野横断的能力 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 課題の解決は直感や常識にとらわれず、論理的な手順で考えなければならないことを知っている。 | 3 | |
| どのような過程で結論を導いたか思考の過程を他者に説明できる。 | 3 | |
| 事実をもとに論理や考察を展開できる。 | 3 | |
| 結論への過程の論理性を言葉、文章、図表などを用いて表現できる。 | 3 | |