電気電子システム工学実験実習Ⅰ

科目基礎情報

学校 津山工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 電気電子システム工学実験実習Ⅰ
科目番号 0034 科目区分 専門 / 必修
授業形態 実験 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 総合理工学科(電気電子システム系) 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 教科書:電気電子システム工学実験実習Ⅰテキスト(ガイダンスのときに配布する。)
担当教員 桶 真一郎,湊原 哲也,山本 綱之

到達目標

学習目的:各実験テーマに取り組むことによって,電気の扱いに慣れ座学で学んだ電気の基本的な原理・法則を理解する。

到達目標
電気電子に関する各種の計測,試験法等についての技術を習得するとともに,専門科目について学習した内容を実験を通して理解する。
・実験装置・器具・情報機器等を利用し目的を達成する手法が理解できる。
・実験を通じて工学の基礎に係わる知識が理解できる。
・実験から得られたデータについて工学的に考察し,説明できる。
◎目標達成のために他者と協調・協働して行動できる。

ルーブリック

不可
評価項目1実験装置・器具・情報機器等を利用し目的を達成する手法が大変よく理解できる。実験装置・器具・情報機器等を利用し目的を達成する手法が理解できる。実験装置・器具・情報機器等を利用し目的を達成する手法がほぼ理解できる。実験装置・器具・情報機器等を利用し目的を達成する手法が理解できない。
評価項目2実験を通じて工学の基礎に係わる知識が確実に理解できる。実験を通じて工学の基礎に係わる知識が理解できる。実験を通じて工学の基礎に係わる知識がほぼ理解できる。実験を通じて工学の基礎に係わる知識が理解できない。
評価項目3実験から得られたデータについて工学的に適切に考察し,説明できる。実験から得られたデータについて工学的に考察し,説明できる。実験から得られたデータについて工学的に考察し,ほぼ説明できる。実験から得られたデータについて工学的に考察し,説明できない。
評価項目4目標達成のために積極的に他者と協調・協働して行動できる。目標達成のために他者と協調・協働して行動できる。目標達成のために他者と協調・協働して大体行動できる。目標達成のために他者と協調・協働して行動できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
一般・専門の別:専門  学習の分野:実験・実習

基礎となる学問分野:工学/電気電子工学

学習教育目標との関連:本科目は「③基盤となる専門性の深化」「⑥課題探求・解決能力の育成」をさらに推し進めるための科目である。

授業の概要:1年生で学んだ電気電子系科目の基礎的内容を,配線実習や基本的な実験を通して実際に体験しながら理解を深めるとともに,電気工具や実験機器の取り扱いに慣れる。
授業の進め方・方法:
授業の方法:2グループに分かれて実験を行う。実験結果を整理し検討・考察を行い,データシートまたは報告書にまとめ,担当教員に提出する。

成績評価方法:実験報告書(70%),出席状況および授業態度(なお,授業態度には,服装および実習テキストなどの忘れ物も対象とする)(30%)
注意点:
履修上の注意:本科目は,学年の課程修了のために履修(欠課時間数が所定授業時間数の5分の1以下)および単位修得が必須である。

履修のアドバイス:実験室では実験実習ができる服装であること。特に「電気機械実験」では,実習服と帽子を必ず着用すること。女子も長ズボン着用のこと。また運動靴など安全性の高い靴を履くこと。サンダル履きは不可。電卓を持参すること。事前学習では実験テキストを読んでくること。

基礎科目:総合理工基礎(1年),総合理工実験実習(1),総合理工演習(2),電気機器Ⅰ(2),制御基礎(2)
関連科目:電気電子システム工学実験実習Ⅱ(3年),全系横断演習Ⅰ・Ⅱ(3,4),電気電子システム工学実験(4)

受講上のアドバイス:実験テキストを事前によく読んでおき,内容や進め方を十分把握しておくこと。座学で学んでいない内容についても気を引き締めて取り組み,実験で学ぶという心構えをしっかり持つことが大切である。
授業開始時刻に遅刻を確認する。各時限において15分以上の遅刻は欠課扱いとし,遅刻部分のやってない実験について再実験を行う。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業
必修

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス〔実験内容の説明。班分け。テキストの配布など〕
2週 電子回路設計(1) 電子回路の設計(1)ができるようになる
3週 電子回路設計(2) 電子回路の設計(2)ができるようになる
4週 電子回路設計(3) 電子回路の設計(3)ができるようになる
5週 電子回路設計(4) 電子回路の設計(4)ができるようになる
6週 電子回路設計(5) 電子回路の設計(5)ができるようになる
7週 電子回路設計(6) 電子回路の設計(6)ができるようになる
8週 実験予備日,レポート指導
2ndQ
9週 LEGO Mindstormsを用いたPKロボットの製作(1) トレーニングロボットの製作ができる
10週 LEGO Mindstormsを用いたPKロボットの製作(2) 各種プログラミングによりセンシングとモータ制御ができるようになる
11週 LEGO Mindstormsを用いたPKロボットの製作(3) トレーニングロボットをベースにシュート機構を備えたPKロボットの製作ができる
12週 LEGO Mindstormsを用いたPKロボットの製作(4) 作製したPKロボットを用いてライントレースができるようになる
13週 LEGO Mindstormsを用いたPKロボットの製作(5) 作製したPKロボットを用いてシュートの打ち出しまでができるようになる
14週 LEGO Mindstormsを用いたPKロボットの製作(6) 競技会を通じてPK(ライントレース,スタンバイ,シュート打ち出し)ができることを確認する
15週 実験予備日,レポート指導
16週 実験予備日,レポート指導
後期
3rdQ
1週 ガイダンス〔実験内容の説明,班分け,テキストの配布など〕
2週 キルヒホッフの法則(DC) キルヒホッフの法則を理解する
3週 オシロスコープの使用方法 オシロスコープの使い方を習得する
4週 交流回路の性質(1) 交流回路の基本性質(1)を理解する
5週 交流回路の性質(2) 交流回路の基本性質(2)を理解する
6週 交流回路の性質(3) 交流回路の基本性質(3)を理解する
7週 交流回路の性質(4) 交流回路の基本性質(4)を理解する
8週 交流回路の性質(5) 交流回路の基本性質(5)を理解する
4thQ
9週 交流回路の性質(6) 交流回路の基本性質(6)を理解する
10週 実験予備日,レポート指導
11週 屋内配線(1) 屋内配線(1)について理解する
12週 屋内配線(2) 屋内配線(2)について理解する
13週 各種抵抗の測定 抵抗値について理解し,各種抵抗の測定ができるようになる
14週 過電流遮断器 過電流遮断器の動作特性を理解する
15週 実験予備日,レポート指導
16週 実験予備日,レポート指導

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
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。2
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。2
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。2
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。2
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。2
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。2
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。2
実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。2
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。2
共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。2
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。2
専門的能力分野別の工学実験・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】電圧・電流・電力などの電気諸量の測定が実践できる。3
抵抗・インピーダンスの測定が実践できる。3
オシロスコープを用いて実際の波形観測が実施できる。3
電気・電子系の実験を安全に行うための基本知識を習得する。3
キルヒホッフの法則を適用し、実験結果を考察できる。3
分流・分圧の関係を適用し、実験結果を考察できる。3
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。3
重ねの理を適用し、実験結果を考察できる。3
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
共振について、実験結果を考察できる。3
ダイオードの電気的特性の測定法を習得し、その実験結果を考察できる。3
トランジスタの電気的特性の測定法を習得し、その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
論理回路の動作について実験結果を考察できる。3
ディジタルICの使用方法を習得する。3

評価割合

試験発表相互評価態度実験報告書その他合計
総合評価割合00030700100
基礎的能力0000000
専門的能力00030700100
分野横断的能力0000000