到達目標
1.マイクロコンピュータ(マイコン)を用いて,自走式の移動型ロボットシステムを開発する.コンピュータシステムをより深く理解するとともに,コンピュータによる外部機器の基本的な制御ができる.
2.OSの基礎,Linux上でのソフトウェア開発ができる.
3.システム開発(アイデア考案,プレゼンテーション,ドキュメント作成を含む)の基本を習得する.
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 |
評価項目1 | マイクロコンピュータ(マイコン)を用いて,自走式の移動型ロボットシステムを開発する.コンピュータシステムをより深く理解するとともに,コンピュータによる外部機器の基本的な制御ができる(評価割合:8割以上). | マイクロコンピュータ(マイコン)を用いて,自走式の移動型ロボットシステムを開発する.コンピュータシステムをより深く理解するとともに,コンピュータによる外部機器の基本的な制御ができる(評価割合:6~8割). | マイクロコンピュータ(マイコン)を用いて,自走式の移動型ロボットシステムを開発する.コンピュータシステムをより深く理解するとともに,コンピュータによる外部機器の基本的な制御ができる(評価割合:6割未満). |
評価項目2 | 仮想Linux上でのソフトウェア開発ができる(評価割合:8割以上). | 仮想Linux上でのソフトウェア開発ができる(評価割合:6~8割). | 仮想Linux上でのソフトウェア開発ができる(評価割合:6割未満). |
評価項目3 | 基本的なシステム開発手法(アイデア考案,プレゼンテーション,ドキュメント作成を含む)を体得している(評価割合:8割以上). | 基本的なシステム開発手法(アイデア考案,プレゼンテーション,ドキュメント作成を含む)を体得している(評価割合:6~8割). | 基本的なシステム開発手法(アイデア考案,プレゼンテーション,ドキュメント作成を含む)を体得している(評価割合:6割未満). |
学科の到達目標項目との関係
【本校学習・教育目標(本科のみ)】 2
説明
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教育方法等
概要:
本演習では,主にソフトウェアによる機能開発,実装によりメカトロニクスを高度化する技術を身につける.
具体的に以下の4点について講義,演習する.
1. 組み込み系システムを意識したCプログラミングやUNIXオペレーション
2. マイクロコンピュータ(マイコン)や各種入出力センサの使用方法
3. マイコンを用いた自律走行ロボットの設計・製作,各種マイコン機能やセンサ付加による拡張方法
4. システム開発(アイデア考案,プレゼンテーション,ドキュメント作成を含む)の基本手法
授業の進め方・方法:
まずスライドを用いて概念を解説し、その後,複数名からなるグループで演習に取り組む.
注意点:
前年度までのコンピュータ基礎演習およびメカトロニクス演習Ⅰの内容を十分に復習する.他科目「電子回路」「データ構造とアルゴリズム」「プログラミング演習」などとも関連するため,それらの理解も重要である.
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 |
ガイダンス |
授業概要・目的,スケジュール,評価方法と基準等を理解する.
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2週 |
Cプログラミング1 |
Linux環境,シェルの基礎,Cの制御構造,関数(引数・戻り値)について理解し、プログラミングできる.
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3週 |
Cプログラミング2 |
ポインタと配列,二重ループについて理解し、プログラミングできる.
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4週 |
Cプログラミング3 |
構造体,文字列処理,ビット・シフト演算について理解し,プログラミングできる.【レポート1】を作成し,提出する.
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5週 |
マイコン基礎1 |
Arduinoを用いたシステム開発,Arduinoにおけるスケッチを作成できる.
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6週 |
マイコン基礎2 |
Arduinoのハードアーキテクチャ,I/Oポートの使用できる.
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7週 |
走行会マシン1の製作1 |
プログラム固定情報によるマシンの基本走行を実現し,走行会マシンの考案できる.【レポート2】を作成し,提出する.
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8週 |
走行会マシン1の製作2 |
システム開発手法(工程・ドキュメントとプレゼンテーション),走行会マシンの設計・製作,発表準備できる.
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2ndQ |
9週 |
走行会1 |
プレゼンテーション,走行会,評価,システム仕様書となぜなぜ分析できる.【レポート3】を作成し,提出する.
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10週 |
マイコン応用1 |
基本的な入力センサ,デバイスの原理を理解し使用できる.
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11週 |
マイコン応用2 |
基本的な出力センサ,デバイスの原理を理解し使用できる.
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12週 |
走行会マシン2の製作1 |
光センサ情報によりマシンの基本走行できる.【レポート4】を作成し,提出する.
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13週 |
走行会マシン2の製作2 |
走行会マシンの企画発表,設計・製作できる.
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14週 |
走行会マシン2の製作3 |
走行会マシンの設計・製作,ドキュメント作成できる.
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15週 |
走行会2 |
プレゼンテーション,走行会,評価,システム仕様書となぜなぜ分析できる.【レポート5】を作成し,提出する.
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16週 |
予備 |
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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 |
評価割合
| レポート課題 | | | | | | 合計 |
総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
専門的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |