概要:
3~4学年時に習得した電気、電子、機械、制御分野の実験を行なうことで、基礎知識を活用する力を高める。さらに、発表やレポートを作成することで、技術者としての構文能力を高める。
授業の進め方・方法:
電気、電子、機械、制御分野の基礎実験,安全教育を実施してレポート提出を行う。また,基礎実験を応用して作品制作に取り組み,作品発表を行う。実験日には、関数電卓や該当テーマに関する教科書の持参を勧める。またノートパソコンを持参すると効率よく実験が遂行できる。
注意点:
学生は常に問題意識を持ちつつ実験結果をよく吟味して、考察による洞察力の向上に努めることを期待する。なお、成績評価に教室外学習の内容は含まれる。
学習・教育目標:(B-1)25%(C-1)20%(D-3 計測・制御・安全系)30%(E)25%
JABEE基準1(1):(c)(20%)、(d)(20%)、(f)(20%)、(g)(20%)、(h)(20%)
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
実験のガイダンス(ALレベルB) |
実験の概要とレポート作成方法が理解できる。(教室外学習)実験とレポート手順の復習
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2週 |
安全教育(ALレベルB) |
実験を安全に実施するための心構えと理解する。(教室外学習)実験の安全性の復習
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3週 |
マイコンの基礎(ALレベルB) |
マイコンの基礎を理解する。(教室外学習)実験結果の整理とレポート作成
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4週 |
マイコンの基礎(ALレベルB) |
マイコンの基礎を理解する。(教室外学習)実験結果の整理とレポート作成
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5週 |
制御設計の基礎(ALレベルB) |
制御設計の基礎を理解する。(教室外学習)実験結果の整理とレポート作成
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6週 |
モータの速度制御(ALレベルB) |
モータの速度制御を理解する。(教室外学習)実験結果の整理とレポート作成
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7週 |
モータの角度制御(ALレベルB) |
モータの角度制御を理解する。(教室外学習)実験結果の整理とレポート作成
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8週 |
不安定系の制御(ALレベルB) |
不安定系の制御方法を理解する。(教室外学習)実験結果の整理とレポート作成
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2ndQ |
9週 |
作品制作、ガイダンス、アイデア検討(ALレベルB) |
アイデア調査を行う。(教室外学習)アイデア調査を行う。
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10週 |
作品制作、アイデア討論(ALレベルB) |
アイデア討論をする。(教室外学習)討論結果に対してアイデアの見直しを行う。
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11週 |
作品制作、アイデア計画(ALレベルB) |
作品制作の計画を立てる。(教室外学習)作品制作の計画を立てる。
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12週 |
作品制作、制作作業(ALレベルB) |
作品の制作作業を行う。(教室外学習)作品の制作作業を行う。
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13週 |
作品制作(ALレベルB) |
作品の制作作業を行う。(教室外学習)作品の制作作業を行う。
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14週 |
作品制作(ALレベルB) |
制作作業の進捗を確認する。(教室外学習)進捗報告の準備をする。
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15週 |
作品発表(ALレベルB) |
制作作業の進捗を発表する。(教室外学習)作品制作の計画の見直しを行う。
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
実験のガイダンス(ALレベルB) |
実験の概要とレポート作成方法が理解できる。(教室外学習)実験とレポート手順の復習
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2週 |
安全教育(ALレベルB) |
実験を安全に実施するための心構えと理解する。(教室外学習)実験の安全性の復習
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3週 |
作品制作(ALレベルB) |
作品の制作作業を行う。(教室外学習)作品の制作作業を行う。
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4週 |
作品制作(ALレベルB) |
作品の制作作業を行う。(教室外学習)作品の制作作業を行う。
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5週 |
作品発表(ALレベルB) |
作品発表を行う。(教室外学習)作品制作の進め方について振り返る。
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6週 |
プランク定数の測定(ALレベルB) |
プランク定数について理解する。(教室外学習)実験結果の整理とレポート作成
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7週 |
レーザ光の干渉実験(ALレベルB) |
レーザ光の干渉について理解する。(教室外学習)実験結果の整理とレポート作成
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8週 |
振子の振動計測(ALレベルB) |
振子の振動について理解する。(教室外学習)実験結果の整理とレポート作成
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4thQ |
9週 |
片持ちはりの変形問題(ALレベルB) |
片持ちはりの変形について理解する。(教室外学習)実験結果の整理とレポート作成
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10週 |
流体力学実験(ALレベルB) |
流体力学の基礎を理解する。(教室外学習)実験結果の整理とレポート作成
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11週 |
ブリッジ回路(ALレベルB) |
ブリッジ回路を理解する。(教室外学習)実験結果の整理とレポート作成
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12週 |
コンデンサ容量計測(ALレベルB) |
コンデンサの仕組みを理解する。(教室外学習)実験結果の整理とレポート作成
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13週 |
磁気回路(ALレベルB) |
磁気回路について理解する。(教室外学習)実験結果の整理とレポート作成
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14週 |
電磁誘導(ALレベルB) |
電磁誘導について理解する。(教室外学習)実験結果の整理とレポート作成
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15週 |
ホール効果(ALレベルB) |
ホール効果について理解する。(教室外学習)実験結果の整理とレポート作成
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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 | 自然科学 | 物理実験 | 物理実験 | 実験報告書を決められた形式で作成できる。 | 3 | 前6 |
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 | 前6 |
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 | 前6 |
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 | 前6 |
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 | 前6 |
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 | 前6 |
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 | 前6 |
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 | 前6 |
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 | 前6 |
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 | 前6 |
共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 3 | 前6 |
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 | 前6 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 計測 | A/D変換を用いたディジタル計器の原理について説明できる。 | 2 | |
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。 | 2 | |
オシロスコープの動作原理を説明できる。 | 2 | |
制御 | 伝達関数を用いたシステムの入出力表現ができる。 | 2 | |
ブロック線図を用いてシステムを表現することができる。 | 2 | |
システムの過渡特性について、ステップ応答を用いて説明できる。 | 3 | |
システムの定常特性について、定常偏差を用いて説明できる。 | 3 | |
システムの周波数特性について、ボード線図を用いて説明できる。 | 3 | |
分野別の工学実験・実習能力 | 機械系分野【実験・実習能力】 | 機械系【実験実習】 | 加工学実験、機械力学実験、材料学実験、材料力学実験、熱力学実験、流体力学実験、制御工学実験などを行い、実験の準備、実験装置の操作、実験結果の整理と考察ができる。 | 3 | 前6,後8 |
実験の内容をレポートにまとめることができ、口頭でも説明できる。 | 3 | 前6,後8 |
電気・電子系分野【実験・実習能力】 | 電気・電子系【実験実習】 | ブリッジ回路の平衡条件を適用し、実験結果を考察できる。 | 2 | 後11 |
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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
分野横断的能力 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | グループワーク、ワークショップ等の特定の合意形成の方法を実践できる。 | 3 | |