概要:
これまでに座学で学んだ内容を実習により理解を深め、レポートとしてまとめる能力も高める。当該分野の英語もマスターし、学習で得た知識・スキルを世界に出て使えるようにする。
授業の進め方・方法:
授業は，実験実習を中心に行う．積極的に実験に参加しレポートを作成すること．また，実験テーマ終了時に口頭試問を行うので，実験内容を十分把握しておくこと．
関連授業の内容を十分理解しておくこと．実験１２テーマ・総復習を１５回にわたって実施する．本授業では本校グローバル事業の一環として外国人教員と共に英語で実験指導を行う．
注意点:
実験書は３年生までと異なり事細かに説明が書かれていない．事前に調べておくこと．
英語導入計画：Oral, Documents, Technical terms
別表 1 対象科目
学習・教育目標：(E)30% (D-3 計測・制御系)30% (B-1)15% (B-2)15% (C-1)10%
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
第１回：実験実習ガイダンス |
実験実習での装置使用上の諸注意と安全教育について理解し、実験レポートの作成法を理解することができる
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| 2週 |
実験テーマ １： ＯＳ（ＵＮＩＸ）実習・オブジェクト指向プログラミングによる科学技術計算 |
実験実習で必要なオブジェクト指向プログラミングの基礎を理解し、UNIX実習も実施できる
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| 3週 |
実験テーマ ２： Python実習 |
実験実習で必要な Python を理解し、プログラミングを行うことができる
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| 4週 |
実験テーマ３－１： 回路シミュレーションと回路設計 |
LTspiceを用いて回路シミュレーションし特性を理解し、回路の設計ができる
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| 5週 |
実験テーマ３－２： パルス発振回路（マルチバイブレータ） |
回路シミュレーションの結果と比較しつつ、パルス発振回路（マルチバイブレータ）を作製・特性測定ができる
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| 6週 |
実験テーマ４： SQLとデータベース |
SQL によるデータベースのアクセス法を理解し、実行できる
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| 7週 |
実験テーマ ５－１： ビッグデータ実習（データ解析） |
ICT発展で得られた多変数量データ群（ビッグデータ）について理解し、データ解析ができる
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| 8週 |
実験テーマ ５－２： ビッグデータ実習（プレゼン作成） |
ビックデータ解析の結果を用いたプレゼン作成ができる
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| 2ndQ |
| 9週 |
実験テーマ ５－３： ビッグデータ実習（発表会）
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ビックデータの解析法と結果をまとめてプレゼン発表ができる
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| 10週 |
第１０回～１４回：以下のテーマを班ごとにローテーションで実施
実験テーマ６：半導体物性（ホール効果, SCR） |
半導体電子デバイス（半導体ホール効果素子、半導体制御整流素子(SCR)）を理解し、特性測定をすることができる
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| 11週 |
実験テーマ７：パケット解析 |
情報ネットワークの基本的な通信方式であるパケット交換方式を理解し、プロトコルごとに異なるパケットのデータと構造を解析することができる
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| 12週 |
実験テーマ８：光通信実験 |
情報通信で重要な光ファイバーや半導体光デバイスについて理解し、光通信変調実験ができる
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| 13週 |
実験テーマ９：通信工学（変調） |
無線も含む変調通信技術について理解し、通信実験ができる
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| 14週 |
実験テーマ１０：高周波・低周波フィルタ実験（定Ｋ形フィルタ） |
高周波・低周波フィルタ（定Ｋ形フィルタ）について理解し、特性測定ができる
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| 15週 |
実験実習の総復習 |
上記で実験実習したことの総復習の内容を理解することができる
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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 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 計測 | 計測方法の分類(偏位法/零位法、直接測定/間接測定、アナログ計測/ディジタル計測)を説明できる。 | 4 | |
| 精度と誤差を理解し、有効数字・誤差の伝搬を考慮した計測値の処理が行える。 | 4 | |
| SI単位系における基本単位と組立単位について説明できる。 | 4 | |
| 指示計器について、その動作原理を理解し、電圧・電流測定に使用する方法を説明できる。 | 4 | |
| 倍率器・分流器を用いた電圧・電流の測定範囲の拡大手法について説明できる。 | 4 | |
| 電圧降下法による抵抗測定の原理を説明できる。 | 4 | |
| ブリッジ回路を用いたインピーダンスの測定原理を説明できる。 | 4 | |
| 有効電力、無効電力、力率の測定原理とその方法を説明できる。 | 4 | |
| 電力量の測定原理を説明できる。 | 4 | |
| オシロスコープの動作原理を説明できる。 | 4 | |
| 情報系分野 | その他の学習内容 | オームの法則、キルヒホッフの法則を利用し、直流回路の計算を行うことができる。 | 4 | |
| トランジスタなど、ディジタルシステムで利用される半導体素子の基本的な特徴について説明できる。 | 4 | |
| 少なくとも一つの具体的なコンピュータシステムについて、起動・終了やファイル操作など、基本的操作が行える。 | 4 | |
| 少なくとも一つの具体的なオフィススイート等を使って、文書作成や図表作成ができ、報告書やプレゼンテーション資料を作成できる。 | 4 | |
| 少なくとも一つのメールツールとWebブラウザを使って、メールの送受信とWebブラウジングを行うことができる。 | 4 | |
| コンピュータウィルスやフィッシングなど、コンピュータを扱っている際に遭遇しうる代表的な脅威について説明できる。 | 4 | |
| コンピュータを扱っている際に遭遇しうる脅威に対する対策例について説明できる。 | 4 | |
| 基本的な暗号化技術について説明できる。 | 4 | |
| 基本的なアクセス制御技術について説明できる。 | 4 | |
| マルウェアやフィッシングなど、コンピュータを扱っている際に遭遇しうる代表的な脅威について説明できる。 | 4 | |
| データモデル、データベース設計法に関する基本的な概念を説明できる。 | 4 | |
| データベース言語を用いて基本的なデータ問合わせを記述できる。 | 4 | |
| メディア情報の主要な表現形式や処理技法について説明できる。 | 4 | |
| ディジタル信号とアナログ信号の特性について説明できる。 | 4 | |
| 情報を離散化する際に必要な技術ならびに生じる現象について説明できる。 | 4 | |
| 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】 | 重ねの理を適用し、実験結果を考察できる。 | 4 | |
| インピーダンスの周波数特性を考慮し、実験結果を考察できる。 | 4 | |