到達目標
(1) 実際のハードウェアの動作を考慮したプログラミングができること
(2) 与えられた課題に対する具体的なアルゴリズムをデザインできること．
(3) ハードウェア・ソフトウェアの関連性を理解し，問題点を発見，解決できること
(4) 与えられた課題を決められた期限までに導き、提出できること．
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 |
| Arduinoを用いたLED点灯、モータ制御、センサ計測の応用プログラムを作成することができる． | Arduinoを用いたLED点灯、モータ制御、センサ計測の基本プログラムを作成することができる． | Arduinoを用いたLED点灯、モータ制御、センサ計測の基本プログラムを作成することができない． |
| サッカーロボットの制御アルゴリズムを詳細に作成することができる． | サッカーロボットの制御アルゴリズムを基本部分を作成することができる． | サッカーロボットの制御アルゴリズムを作成することができる． |
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学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
近年製品の高機能化に伴い，電気の情報化・知能化に必要不可欠な組み込みプログラムに関する知識が重要になってきている．本授業では本科2年次に学んだC言語を用いてハードウェア（ロボット）の制御を行い，その体験を通してハードウェアとソフトウェアの関連性を学習する．
授業の進め方・方法:
Arduinoを用いたロボットを使用し，センサやモータの制御法について演習を行う．その後，サッカーロボットのプログラミングに取り組み，最後には競技大会を開催して製作したロボットの能力を競う．
参考書：
「Prototyping Lab―”作りながら考える”ためのArduino 実践レシピ」小林茂（オライリー・ジャパン）
「電脳Arduino でちょっと未来を作る (マイコンと電子工作)」エレキジャック編集部（CQ 出版）
注意点:
講義時の授業態度および講義への遅刻に対して減点を課す場合がある．
病気や怪我など特別な場合を除き、試験後のレポート・課題提出等は認めない．
評価基準：60点以上を合格とする．
本科（準学士課程）：RB2(◎)
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
シラバス説明，ビデオ鑑賞, サッカーロボットの構造・電子回路 |
サッカーロボットの構成、回路について理解できる。
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| 2週 |
Arduino開発環境の使い方 |
Arduino開発環境について理解できる。Arduino IDEを用いて、LED点灯の基本プログラムが書ける。
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| 3週 |
スイッチ入力とLED点灯 |
Arduino IDEを用いて、LED点滅およびスイッチ入力の基本プログラムが書ける。
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| 4週 |
モーター制御 |
Arduino IDEを用いて、モーター制御の基本プログラムが書ける。
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| 5週 |
シリアル通信とディスプレイの使い方、光センサの使い方，光センサの調整法 |
Arduino IDEを用いて、シリアル通信、LCD出力、ボールセンサ計測の基本プログラムが書ける。
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| 6週 |
ボール追尾ロボット |
Arduino IDEを用いて、ボールセンサ計測とモータ制御を組み合わせた応用プログラムが書ける。
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| 7週 |
方位センサの使い方，方位センサの調整法 |
Arduino IDEを用いて、方位センサ計測の基本プログラムが書ける。
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| 8週 |
方位探査ロボット |
Arduino IDEを用いて、方位センサ、ボールセンサ計測、モータ制御を組み合わせた応用プログラムが書ける。
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| 2ndQ |
| 9週 |
サッカーロボット概説，ルール説明，ロボット制御プログラムの作成 |
サッカーロボットのルールを理解できる。サッカーロボットのためのアルゴリズムを検討する。
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| 10週 |
仕様書の作成、ロボット制御プログラムの作成 |
サッカーロボットのための簡単な制御アルゴリズムを構築できる。
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| 11週 |
ロボット制御プログラムの作成 |
サッカーロボットのための簡単な制御プログラムを作成できる。
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| 12週 |
学科内ゲーム |
学科内ゲームの結果から問題点を指摘することができる。
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| 13週 |
ロボット制御プログラムの作成 |
サッカーロボットのための応用プログラムを作成できる。
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| 14週 |
サッカーゲーム大会 |
チーム内でコミュニケーションをとりながら、十分な準備を行うことができる。
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| 15週 |
レポート作成 |
サッカーロボットのための制御プログラム作成における問題点および解決方法について説明することができる。
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| 16週 |
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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。 | 5 | 前10 |
| 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。 | 5 | 前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8 |
| 専門的能力の実質化 | PBL教育 | PBL教育 | 工学が関わっている数々の事象について、自らの専門知識を駆使して、情報を収集することができる。 | 3 | |
| 集められた情報をもとに、状況を適確に分析することができる。 | 3 | |
| 与えられた目標を達成するための解決方法を考えることができる。 | 3 | |
| 状況分析の結果、問題（課題）を明確化することができる。 | 3 | |
| 各種の発想法や計画立案手法を用いると、課題解決の際、効率的、合理的にプロジェクトを進めることができることを知っている。 | 3 | |
| 各種の発想法、計画立案手法を用い、より効率的、合理的にプロジェクトを進めることができる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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 | |
評価割合
| 授業時の課題 | 仕様書 | 最終レポート | アルゴリズム | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 50 | 10 | 30 | 10 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 30 | 10 | 10 | 10 | 0 | 60 |
| 専門的能力 | 20 | 0 | 20 | 0 | 0 | 40 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |