ものづくり基礎工学

科目基礎情報

学校	長野工業高等専門学校	開講年度	令和05年度 (2023年度)
授業科目	ものづくり基礎工学
科目番号	0001	科目区分	専門 / 必修
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	工学科（専門科目：全系共通）	対象学年	1
開設期	通年	週時間数	2
教科書/教材
担当教員	百瀬 成空,藤澤 義範,藤田 悠,力丸 彩奈,原 貴之,岡田 学,北山 光也,小林 裕介,門脇 廉,山田 大将,網谷 健児,中村 尚誉,栁澤 吉保 ,遠藤 典男,古本 吉倫,西川 嘉雄,松下 英次,酒井 美月,浅野 憲哉,轟 直希 ,奥山 雄介,大原 涼平

到達目標

情報や電気電子，機械，土木のいずれの分野を学ぶ上でも必要となる基礎的知識を習得することを目標とする．授業内容を 60％以上理解できることで，学習・教育目標の（D-1）の達成とする。

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
電気・電子・通信技術の基礎知識	プログラムでロボットを操作する仕組みと，ロボットを遠隔で操作する仕組みを詳細に説明できる．電圧と電流を測定する原理を詳細に説明できる．	プログラムでロボットを操作する仕組みと，ロボットを遠隔で操作する仕組みを説明できる．電圧と電流を測定する原理を説明できる．	プログラムでロボットを操作する仕組みと，ロボットを遠隔で操作する仕組みを説明できない．電圧と電流を測定する原理を説明できない．
情報技術の基礎知識	情報技術に関わる学習内容を発展的に説明できる．	情報技術に関わる基礎的な学習内容を説明できる．	情報技術に関わる基礎的な学習内容を説明できない．
レゴブロックを用いたものづくり実習	与えられた課題を満足する製作物を製作でき，課題について詳細に報告できる．	与えられた課題の製作物を製作でき，課題について報告できる．	与えられた課題の製作物を製作できず，課題について報告することができない．
機械と制御の理解	機械，制御，3次元CADの基礎について正しく説明することができる．	機械，制御，3次元CADの基礎について説明することができる．	機械，制御，3次元CADの基礎について説明することができない．
都市デザイン分野の計測技術や材料，構造，水環境の理解	計測技術，材料，構造，水，環境，衛生などの事例や課題を具体例を挙げながら説明し，自らの考えを述べることができる。	計測技術，材料，構造，水，環境，衛生などの事例や課題を具体例を挙げながら説明することができる。	計測技術，材料，構造，水，環境，衛生などの事例や課題を具体例を挙げながら説明することができない。

教育方法等

概要:

情報や電気電子，機械，土木のいずれの分野を学ぶ上でも必要となる基礎的知識を習得する．２年進級時には，情報エレクトロニクス系（IE），機械ロボティクス系（MR），都市デザイン系（CE）のいずれか１つの系を主専攻として選択する．本授業において各分野の内容を学びながら，複数回の主専攻希望調査を実施する．

授業の進め方・方法:

工学科各分野の基本的内容を学ぶ．下記の授業計画は１組の予定である．各組の計画は以下の順で進める．
（１組）IE1・IE2・MR1・MR2・CE　（２組）MR1・MR2・CE・IE1・IE2　（３組）CE・IE1・IE2・MR1・MR2
（４組）IE2・MR1・MR2・CE・IE1　（５組）MR2・CE・IE1・IE2・MR1

注意点:

＜成績評価＞IE系は40点満点（確認テスト100％），MR系は40点満点（授業後に課される課題点100％），CE系は20点満点（授業後に課される課題点100％）の合計100点満点で（D-1）を評価し，合計の６割以上を獲得した者をこの科目の合格者とする．
＜オフィスアワー＞各テーマ担当教員より連絡
＜関連科目＞ものづくり基礎実験

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	IE1:遠隔でロボットを操作する仕組み	遠隔操作ロボットの構成要素や，無線通信やサーボモータの原理について理解できる．
		2週	IE1:遠隔操作のためのプログラミングを学ぶ	ビジュアルプログラミングなどでロボットの動きを制御する仕組みを理解できる．
		3週	IE2:人工知能（人工知能と機械学習）	人工知能と機械学習の違いや、機械学習の仕組みについて説明ができる。
		4週	IE2:人工知能（画像分類・画像生成・強化学習）	機械学習による画像分類・画像生成の仕組みについて説明できる。
		5週	MR1:レゴブロックを用いたものづくり実習	ものづくり実習の目標を理解できる
		6週	MR1:レゴブロックを用いたものづくり実習	自分のアイディアについて説明できる
		7週	MR2:レゴブロックを用いたものづくり実習	開発時に発生した問題に対して対処できる
		8週	MR2:レゴブロックを用いたものづくり実習	成果をまとめ，報告書を作成できる．
	2ndQ
		9週	CE:都市デザインガイダンス	都市デザイン分野とはどのような分野であるかを理解し，本科目にて利用するソフトウェアの基本的な役割を説明できる。
		10週	CE:水環境を知る（水理）	水のエネルギーや水環境の基礎について説明できる。
		11週	IE1:マルチメータの構造	マルチメーターの構造と電子部品の選び方を説明できる．
		12週	IE1:電子回路の完成までに必要なこと	電子回路の完成に必要なエラーチェックと修正の方法を説明できる．
		13週	IE1:分流と分圧	電流，電圧の測定原理ならびに分流，分圧の原理を説明できる．
		14週	IE2:画像の仕組みと画像処理	モノが見える仕組みを理解し，画像ファイルの特徴とその種類について説明できる．
		15週	IE2:アプリケーションのインターフェース	スマートフォンアプリケーション構築のためのインターフェースの作り方を説明できる．
		16週
後期
	3rdQ
		1週	IE2:アプリケーションのプログラミング	スマートフォンアプリケーション構築に必要なプログラムが説明できる
		2週	MR1:リバースエンジニアリング入門（分解から学ぶテクノロジー：制御編）	身近な機械を分解し，各部の名称や構造・制御について説明できる．
		3週	MR1:リバースエンジニアリング入門（分解から学ぶテクノロジー：構造&デザイン編）	身近な機械の機能を分析し，組立を通してデザイン上の工夫について説明できる．
		4週	MR1:3次元CAD入門1	3次元CADの基本的操作ができる．
		5週	MR2:3次元CAD入門2	3次元CADを用いて，立体モデルを作成することができる．
		6週	MR2:リレーシーケンス制御1 (基本的な動作の確認)	リレーの動作やリレーを用いた基本的なシーケンス制御を理解し，説明できる．
		7週	MR2:リレーシーケンス制御2 (機械の動きを制御する)	スイッチやリレーを組み合わせたシーケンス制御の基本的な使用法を理解し，説明できる．
		8週	CE:まちを構成する要素を知る （都市計画）	地理情報システム（GIS）の基礎について説明できる。
	4thQ
		9週	CE:計測技術を知る （ドローンによる測量）	ドローンによる写真測量やレーザー測量の基礎について説明できる。
		10週	CE:建物の構造を知る （構造）	建物をつくる材料や建物を支える構造の基礎について説明できる。
		11週	分野共通事項１	分野共通事項を学ぶ．
		12週	分野共通事項２	分野共通事項を学ぶ．
		13週	分野共通事項３	分野共通事項を学ぶ．
		14週	主専攻別授業１ IE:電気と磁気が生み出すもの MR:専門科目の基礎 CE:測量学入門１	IE:電気から磁気が生まれることと、電気と磁気があると生み出せるものを説明できる。 MR:専門科目の基礎となる事柄を説明できる． CE:測量の対象やしくみついて理解し，説明できる。
		15週	主専攻別授業２ IE:電子情報工学の基礎 MR:ものづくり実習の基礎 CE:測量学入門２	IE:電子情報工学の基礎について説明できる． MR:実習の基礎や安全に関する事柄を説明できる． CE:距離測量や細部測量などの測量手法について説明できる。
		16週

評価割合

	IE系課題・テスト	MR系課題・テスト	CE系課題・テスト	合計
総合評価割合	40	40	20	100
配点	40	40	20	100