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	2017
授業科目	ものづくり基礎工学実験
科目番号	0113	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)
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. キャリアデザインができる．
6. 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．
7. 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。
8. 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。
9. 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	具体的なキャリアデザインができる．	キャリアデザインができる．	キャリアデザインができない．
評価項目6	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7	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8	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9	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

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	情報リテラシ①　：　MS-Wordによる基本的な文書作成実習・ページ設定、フォント設定方法・数式エディタの利用法	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週	情報リテラシ② ：　MS-Wordによる基本的な文書作成実習・表作成方法・図の作成方法	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
		3週	情報リテラシ③ ：　MS-WordとMS-Excelの連携によるレポート文書作成実習・一般的な実験レポートのスタイル説明・表計算機能の利用法、グラフ作成方法・Word文書へのグラフ挿入方法	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。
		4週	情報リテラシ④ ：　MS-PowerPointを用いたプレゼン用スライドの作成実習・プレゼンテーションの基本説明・自己紹介プレゼンスライド作成	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。
		5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・エネルギー問題、持続可能社会、再生可能エネルギーなどに関する講義・グループ分けと討議、発表テーマの決定	現在のエネルギー問題について知る。グループで討議し、役割分担等を決定する。発表テーマを決定する。
		6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・発表テーマに関する情報収集と討議・発表テーマの要旨作成	収集情報の内部共有と、それに基づく討議ができる。発表要旨を作成する。
		7週	グループディスカッション③ ：　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の作成	発表用ポスター資料の原案を作成する。発表用ポスター資料の作成に着手する。
		8週	グループディスカッション④ ：　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の作成・発表前の事前打ち合わせ、練習	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。
	2ndQ
		9週	グループディスカッション⑤ ：　エネルギーに関するグループディスカッションと発表・本発表と相互評価	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。
		10週	電気実験① ：　・基礎電気（座学）・前半グループ：テスター作成実習、後半グループ：実験レポート作成の基本（座学）	電気回路の電流と電圧について理解できる。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：レポートの目的、構成を理解する。
		11週	電気実験②　：・基礎電気（座学）・前半グループ：テスター作成実習、後半グループ：実験レポート作成の基本（座学）	簡単な直流回路の計算を行うことができる。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：有効数字の考え方を理解し、計算できる。
		12週	電気実験③ ：・基礎電気（座学）・前半グループ：テスター作成実習、後半グループ：実験レポート作成の基本（座学）	抵抗の性質について理解できる。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：適切なグラフの書き方を理解し、作成できる。
		13週	電気実験④ ：・基礎電気（座学）・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：テスター作成実習	消費電力と発生熱量について理解できる。前半グループ：レポートの目的、構成を理解する。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。
		14週	電気実験⑤ ：・基礎電気（座学）・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：テスター作成実習	電流の化学作用と電池について前半グループ：有効数字の考え方を理解し、計算できる。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。
		15週	電気実験⑥ ：・基礎電気（座学）・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：テスター作成実習	複雑な直流回路の計算を行うことができる。前半グループ：適切なグラフの書き方を理解し、作成できる。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。
		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	グループ別実験1 ・前半グループ：LEGO制御実験・後半グループ：電気基礎および実験	・前半グループロボットの定義と理解する。・後半グループ　基本単位系を理解し，次元解析を行うことができる．
		3週	グループ別実験2 ・前半グループ：LEGO制御実験・後半グループ：電気基礎および実験	・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　電流および電圧を測定し，抵抗を計算できる．
		4週	グループ別実験3 ・前半グループ：LEGO制御実験・後半グループ：電気基礎および実験	・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　ブリッジ回路を構築し，抵抗を計算できる．
		5週	グループ別実験4 ・前半グループ：LEGO制御実験・後半グループ：電気基礎および実験	・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　実験で得られたデータを処理でき，グラフを作成できる．
		6週	グループ別実験5 ・前半グループ：LEGO制御実験・後半グループ：電気基礎および実験	・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　電流による磁界を計算できる．
		7週	グループ別実験6 ・前半グループ：LEGO制御実験・後半グループ：電気基礎および実験	・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　電流間に働く力について計算できる．
		8週	レポート作成	2週から7週の内容を振り返りレポートを作成する．
	4thQ
		9週	グループ別実験7 ・前半グループ：電気基礎および実験・後半グループ：LEGO制御実験	・前半グループ　基本単位系を理解し，次元解析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。
		10週	グループ別実験8 ・前半グループ：電気基礎および実験・後半グループ：LEGO制御実験	・前半グループ　電流および電圧を測定し，抵抗を計算できる．・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。
		11週	グループ別実験9 ・前半グループ：電気基礎および実験・後半グループ：LEGO制御実験	・前半グループ　ブリッジ回路を構築し，抵抗を計算できる．・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。
		12週	グループ別実験10 ・前半グループ：電気基礎および実験・後半グループ：LEGO制御実験	・前半グループ　実験で得られたデータを処理でき，グラフを作成できる．・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。
		13週	グループ別実験11 ・前半グループ：電気基礎および実験・後半グループ：LEGO制御実験	・前半グループ　電流による磁界を計算できる．・後半グループ実験結果を振り返り、考察できる。
		14週	グループ別実験12 ・前半グループ：電気基礎および実験・後半グループ：LEGO制御実験	・前半グループ　電流間に働く力について計算できる．・後半グループ
		15週	レポート作成	9週から14週の内容を振り返りレポートを作成する．
		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
専門的能力	分野別の専門工学	電気・電子系分野	情報	基本的なアルゴリズムを理解し、図式表現できる。	3	前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14
		電気・電子系分野	情報	プログラミング言語を用いて基本的なプログラミングができる。	3	前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14
		情報系分野	プログラミング	制御構造の概念を理解し、条件分岐や反復処理を記述できる。	3	前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14
		情報系分野	プログラミング	要求仕様に従って、標準的な手法により実行効率を考慮したプログラムを設計できる。	3	前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14
	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
				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
				直流回路論における諸定理について実験を通して理解する。	2
分野横断的能力	汎用的技能	汎用的技能	汎用的技能	相手の意見を聞き、自分の意見を伝えることで、円滑なコミュニケーションを図ることができる。	2
				相手を理解した上で、説明の方法を工夫しながら、自分の意見や考えをわかりやすく伝え、十分な理解を得ている。	2
				集団において、集団の意見を聞き、自分の意見も述べ、目的のために合意形成ができる。	2
				目的達成のために、考えられる提案の中からベターなものを選び合意形成の上で実現していくことができ、さらに、合意形成のための支援ができる。	2
				ICTやICTツール、文書等を基礎的な情報収集や情報発信に活用できる。	2
				ICTやICTツール、文書等を自らの専門分野において情報収集や情報発信に活用できる。	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

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	情報リテラシ①　：　MS-Wordによる基本的な文書作成実習・ページ設定、フォント設定方法・数式エディタの利用法	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週	情報リテラシ② ：　MS-Wordによる基本的な文書作成実習・表作成方法・図の作成方法	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
		3週	情報リテラシ③ ：　MS-WordとMS-Excelの連携によるレポート文書作成実習・一般的な実験レポートのスタイル説明・表計算機能の利用法、グラフ作成方法・Word文書へのグラフ挿入方法	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。
		4週	情報リテラシ④ ：　MS-PowerPointを用いたプレゼン用スライドの作成実習・プレゼンテーションの基本説明・自己紹介プレゼンスライド作成	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。
		5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・エネルギー問題、持続可能社会、再生可能エネルギーなどに関する講義・グループ分けと討議、発表テーマの決定	現在のエネルギー問題について知る。グループで討議し、役割分担等を決定する。発表テーマを決定する。
		6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・発表テーマに関する情報収集と討議・発表テーマの要旨作成	収集情報の内部共有と、それに基づく討議ができる。発表要旨を作成する。
		7週	グループディスカッション③ ：　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の作成	発表用ポスター資料の原案を作成する。発表用ポスター資料の作成に着手する。
		8週	グループディスカッション④ ：　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の作成・発表前の事前打ち合わせ、練習	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。
	2ndQ
		9週	グループディスカッション⑤ ：　エネルギーに関するグループディスカッションと発表・本発表と相互評価	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。
		10週	電気実験① ：　・基礎電気（座学）・前半グループ：テスター作成実習、後半グループ：実験レポート作成の基本（座学）	電気回路の電流と電圧について理解できる。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：レポートの目的、構成を理解する。
		11週	電気実験②　：・基礎電気（座学）・前半グループ：テスター作成実習、後半グループ：実験レポート作成の基本（座学）	簡単な直流回路の計算を行うことができる。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：有効数字の考え方を理解し、計算できる。
		12週	電気実験③ ：・基礎電気（座学）・前半グループ：テスター作成実習、後半グループ：実験レポート作成の基本（座学）	抵抗の性質について理解できる。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：適切なグラフの書き方を理解し、作成できる。
		13週	電気実験④ ：・基礎電気（座学）・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：テスター作成実習	消費電力と発生熱量について理解できる。前半グループ：レポートの目的、構成を理解する。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。
		14週	電気実験⑤ ：・基礎電気（座学）・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：テスター作成実習	電流の化学作用と電池について前半グループ：有効数字の考え方を理解し、計算できる。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。
		15週	電気実験⑥ ：・基礎電気（座学）・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：テスター作成実習	複雑な直流回路の計算を行うことができる。前半グループ：適切なグラフの書き方を理解し、作成できる。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。
		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	グループ別実験1 ・前半グループ：LEGO制御実験・後半グループ：電気基礎および実験	・前半グループロボットの定義と理解する。・後半グループ　基本単位系を理解し，次元解析を行うことができる．
		3週	グループ別実験2 ・前半グループ：LEGO制御実験・後半グループ：電気基礎および実験	・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　電流および電圧を測定し，抵抗を計算できる．
		4週	グループ別実験3 ・前半グループ：LEGO制御実験・後半グループ：電気基礎および実験	・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　ブリッジ回路を構築し，抵抗を計算できる．
		5週	グループ別実験4 ・前半グループ：LEGO制御実験・後半グループ：電気基礎および実験	・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　実験で得られたデータを処理でき，グラフを作成できる．
		6週	グループ別実験5 ・前半グループ：LEGO制御実験・後半グループ：電気基礎および実験	・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　電流による磁界を計算できる．
		7週	グループ別実験6 ・前半グループ：LEGO制御実験・後半グループ：電気基礎および実験	・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　電流間に働く力について計算できる．
		8週	レポート作成	2週から7週の内容を振り返りレポートを作成する．
	4thQ
		9週	グループ別実験7 ・前半グループ：電気基礎および実験・後半グループ：LEGO制御実験	・前半グループ　基本単位系を理解し，次元解析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。
		10週	グループ別実験8 ・前半グループ：電気基礎および実験・後半グループ：LEGO制御実験	・前半グループ　電流および電圧を測定し，抵抗を計算できる．・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。
		11週	グループ別実験9 ・前半グループ：電気基礎および実験・後半グループ：LEGO制御実験	・前半グループ　ブリッジ回路を構築し，抵抗を計算できる．・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。
		12週	グループ別実験10 ・前半グループ：電気基礎および実験・後半グループ：LEGO制御実験	・前半グループ　実験で得られたデータを処理でき，グラフを作成できる．・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。
		13週	グループ別実験11 ・前半グループ：電気基礎および実験・後半グループ：LEGO制御実験	・前半グループ　電流による磁界を計算できる．・後半グループ実験結果を振り返り、考察できる。
		14週	グループ別実験12 ・前半グループ：電気基礎および実験・後半グループ：LEGO制御実験	・前半グループ　電流間に働く力について計算できる．・後半グループ
		15週	レポート作成	9週から14週の内容を振り返りレポートを作成する．
		16週	アンケート