概要:
電子制御技術者として必要な基本的な実験技術の習得と、実験終了後の報告書の書き方を習得する。具体的には「モノづくり」を実践しながら、実験用計測機器、器具の取扱い方法の習得、協力的精神の養成、報告書の書式と約束事の理解、報告書作成の習慣づけ、ならびにそのまとめ方の習熟に重点を置く。さらに、実験を安全に行うための心構え、方法等を身に付ける。
授業の進め方・方法:
電子制御技術者として必要な基本的事項、特に電子工学，電気工学に関する実験を行い、「モノづくり」を実践しながら理論を学習し、逆に実験を通して理論の検証などを体験する。実験では、学生をA、B、C、Dの4班（各班約10名）に分ける。各班は４つの実験テーマをそれぞれ3週間かけて実施する。ただし、課題解決型実験テーマにおいては、与えられた課題の解決に、個人、あるいは、チームとして15週間かけて取り組む。
注意点:
関連科目 電気回路ならびに数学α・βと特に関連がある。
学習指針 関連科目と本実験とで学習のタイミングが前後する場合、あるいは重複する場合がある。学生は自らの理解度を確認しながら授業・実験を進めていくこと。
事前学習 あらかじめ実験内容に該当する部分の指導書を読み、理解できるところ、理解できないところを明らかにしておく。
事後展開学習 実験結果をレポートとしてまとめ、次の授業時に提出する。
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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1 |
実験内容の概説、担当教員の紹介、レポートの書き方の解説、安全に実験を行うための注意事項を指導する。
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| 2週 |
ガイダンス2 |
実験を行う上で不可欠な安全教育を行う。さらに、実験上必要となる、各種実験用計測機器、器具の取扱い方法を徹底的に指導する。
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| 3週 |
実験 第1節 |
実験テーマ1：基礎電気回路実験
第1週 抵抗の直列接続と並列接続
抵抗を直列、並列に接続したときの、電源電圧と各抵抗の端子電圧、流れる電流を測定し、オームの法則を理解する。
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| 4週 |
実験 第1節 |
第2週 コンデンサ・コイルの直列接続と並列接続
コンデンサ、コイルについて学習し、またそれぞれを直列、並列に接続したときの関係を理解する。
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| 5週 |
実験 第1節 |
第3週 RC回路の波形観察
直流と交流との違いを理解し、抵抗とコンデンサで構成されるRC回路の波形観察を通してオシロスコープの使用方法を習得する。
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| 6週 |
実験 第2節 |
実験テーマ2：テスタの製作
第1週 ディジタルテスタの原理の解説し、ハンダ付け作業の練習を行う。
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| 7週 |
実験 第2節 |
第2週 取扱説明書を参考にして、テスタの製作を行う。
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| 8週 |
実験 第2節 |
第3週 テスタの製作を引き続き行い、各種測定レンジを調整し、検査する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
実験 第3節 |
実験テーマ3：基礎電子回路実験
第1週 タイマーICを用いた回路についての動作を解説し、ブレッドボード上に回路を作製する。
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| 10週 |
実験 第3節 |
第2週 タイマーICを用いた回路を基板上に実装する。
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| 11週 |
実験 第3節 |
第3週 タイマーICを用いた回路の動作を確認する。
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| 12週 |
実験 第4節 |
実験テーマ4：計測基礎実験
第1週 ノギスとマイクロメータの使い方を説明する。
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| 13週 |
実験 第4節 |
第2週 ノギスとマイクロメータを使って計測する。測定結果をレポートにまとめる。
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| 14週 |
実験 第4節 |
第3週 測定結果から誤差等について考察しレポートに間詰める。
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| 15週 |
ガイダンス３ |
実験のまとめとレポート作成
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| 16週 |
学力補充 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス4 |
後期PBL実験の目的・方法を理解する．
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| 2週 |
実験 第5節 |
実験テーマ5：課題解決型実験
与えられた課題に対して、個人、あるいは、チームにより取組み、プログラム、運動機構の開発，構築により、課題を解決する。
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| 3週 |
実験 第5節 |
実験テーマ5：課題解決型実験
与えられた課題に対して、個人、あるいは、チームにより取組み、プログラム、運動機構の開発，構築により、課題を解決する。
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| 4週 |
実験 第5節 |
実験テーマ5：課題解決型実験
与えられた課題に対して、個人、あるいは、チームにより取組み、プログラム、運動機構の開発，構築により、課題を解決する。
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| 5週 |
実験 第5節 |
実験テーマ5：課題解決型実験
与えられた課題に対して、個人、あるいは、チームにより取組み、プログラム、運動機構の開発，構築により、課題を解決する。
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| 6週 |
実験 第5節 |
実験テーマ5：課題解決型実験
与えられた課題に対して、個人、あるいは、チームにより取組み、プログラム、運動機構の開発，構築により、課題を解決する。
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| 7週 |
実験 第5節 |
実験テーマ5：課題解決型実験
与えられた課題に対して、個人、あるいは、チームにより取組み、プログラム、運動機構の開発，構築により、課題を解決する。
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| 8週 |
実験 第5節 |
実験テーマ5：課題解決型実験
与えられた課題に対して、個人、あるいは、チームにより取組み、プログラム、運動機構の開発，構築により、課題を解決する。
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| 4thQ |
| 9週 |
実験 第5節 |
実験テーマ5：課題解決型実験
与えられた課題に対して、個人、あるいは、チームにより取組み、プログラム、運動機構の開発，構築により、課題を解決する。
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| 10週 |
実験 第5節 |
実験テーマ5：課題解決型実験
与えられた課題に対して、個人、あるいは、チームにより取組み、プログラム、運動機構の開発，構築により、課題を解決する。
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| 11週 |
実験 第5節 |
実験テーマ5：課題解決型実験
与えられた課題に対して、個人、あるいは、チームにより取組み、プログラム、運動機構の開発，構築により、課題を解決する。
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| 12週 |
実験 第5節 |
実験テーマ5：課題解決型実験
与えられた課題に対して、個人、あるいは、チームにより取組み、プログラム、運動機構の開発，構築により、課題を解決する。
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| 13週 |
実験 第5節 |
実験テーマ5：課題解決型実験
与えられた課題に対して、個人、あるいは、チームにより取組み、プログラム、運動機構の開発，構築により、課題を解決する。
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| 14週 |
実験 第5節 |
実験テーマ5：課題解決型実験
与えられた課題に対して、個人、あるいは、チームにより取組み、プログラム、運動機構の開発，構築により、課題を解決する。
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| 15週 |
まとめ |
後期実験内容のまとめとプレゼンテーションができる．
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| 16週 |
学力補充 |
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の工学実験・実習能力 | 機械系分野（実験・実習能力） | 機械系分野（実験・実習能力） | 各種計測機器の使い方を理解し、計測できる。 | 3 | 前1,前2,前15 |
| 機械工学に関する実験を行い、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3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| 電気・電子系分野（実験・実習能力） | 電気・電子系分野（実験・実習能力） | 実験装置・器具・情報機器等を利用して直流や交流の電気的特性を測定できる。 | 3 | 前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| 実験装置・器具・情報機器等を安全に正しく利用できる。 | 3 | 前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| 直流回路の電気諸量を測定し、結果を考察できる。 | 3 | |
| 交流回路の電気諸量を測定し、結果を考察できる。 | 3 | |
| 半導体や増幅回路の電気的特性を実測やシミュレーターにより求め、その結果を考察できる。 | 3 | |
| 論理回路の動作を実測やシミュレーターにより求め、その実験結果を考察できる。 | 3 | |
| マイコンやPCを用いた制御回路の使用法を習得する。 | 3 | |
| 情報系分野（実験・実習能力） | 情報系分野（実験・実習能力） | 与えられた問題に対してそれを解決するためのソースプログラムを、標準的な開発ツールや開発環境を利用して記述できる。 | 3 | |
| 標準的な方法を用いて、作成するプログラムの設計図を作成できる。 | 3 | |
| 分野横断的能力 | 汎用的技能 | コミュニケーションスキル | コミュニケーションスキル | 他者の考えや主張を理解するために、相手を尊重し配慮する態度をとることができる。 | 3 | |
| 目的に応じた適切な方法で自分の考えや主張を伝えることができる。 | 3 | |
| 多様な他者との間で良好な人間関係を形成するための行動ができる。 | 3 | |
| チームワークとリーダーシップ | チームワークとリーダーシップ | チーム活動において意見の相違や対立を踏まえて合意形成に向けて行動できる。 | 3 | |
| チームの協働関係の形成、維持、向上を促すための行動ができる。 | 3 | |
| チーム活動の目標共有を図り、目標達成に向けた行動を実践し、また、チームの協働を促進するための行動ができる。 | 3 | |
| 情報収集・活用・発信力 | 情報収集・活用・発信力 | ディジタルツールを含む種々の手段や各種メディアを活用し、情報を収集できる。 | 3 | |
| 信頼性・妥当性・有効性などを考慮しながら情報を検証・評価できる。 | 3 | |
| 自己及び他者の権利に配慮し、適切な方法を用いて情報を活用し、効果的に情報発信できる。 | 3 | |
| 課題発見力・問題解決力 | 課題発見力・問題解決力 | 直面している事象や出来事を分析して、対応すべき問題を特定できる。 | 3 | |
| 現状を分析した上で、実現すべき理想との乖離（ギャップ）の中に含まれる課題を把握できる。 | 3 | |
| 問題の解決、理想の実現のために達成すべき目標を設定し、また、具体的な行動案を検討できる。 | 3 | |
| 基盤的資質・能力 | 自己理解 | 自己理解 | 自分の経験や活動を振り返り、自分の考え方や価値観などを認知できる。 | 3 | |
| 自己理解に基づき必要な対応や行動を検討できる。 | 3 | |
| 主体性 | 主体性 | 自分が果たすべき役割や行動について認識できる。 | 3 | |
| 自分が果たすべき役割や行動を実践できる。 | 3 | |
| 自己管理と責任ある行動 | 自己管理と責任ある行動 | 自分に求められる役割や行動を把握し、確認できる。 | 3 | |
| やるべきことを実行するための具体的行動や計画を考えることができる。 | 3 | |
| 自分に求められる役割や行動を実践し、その過程や結果の振り返りができる。 | 3 | |
| 創造性・デザイン能力 | 創造性 | 創造性 | 専門分野以外の多様なものの捉え方や視点の重要性を認識し、受け入れることができる。 | 3 | |
| 多角的な視点から事象を分析し、対応すべき問題を定義できる。 | 3 | |
| 様々な知識を統合的に活用しながら、あらかじめ答えが与えられていない問題に対する解決方法を考えることができる。 | 3 | |
| エンジニアリングデザイン能力 | エンジニアリングデザイン能力 | クライアントやユーザの要求や実装すべき機能などを把握し、工学的な要件として把握できる。 | 3 | |
| 種々の制約条件の下で、複数の解決方法について検討し、工学的視点から判断した最適解を提示できる。 | 3 | |
| 工学的問題解決方法を実現するためのプロセスを具体的に考え、進捗を把握しながら、実践できる。 | 3 | |