電気電子機器

科目基礎情報

学校 津山工業高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 電気電子機器
科目番号 0008 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電子・情報システム工学専攻 対象学年 専1
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 教材:田辺茂作成「電気電子機器」(PDFで配布)   参考書:今井孝二著「パワーエレクトロニクス」(電気書院), 牧野鉄治他著「信頼性工学」(日科技連)
担当教員 八木 秀幸

到達目標

学習目的:電気電子機器設計全般に共通する基本思想・技術動向を事例を通して理解するとともに,設計に必要な規格および信頼性の基礎を修得する。これにより,機器設計の構想力や種々の技術の統合応用能力の向上に資する。

【到達目標】
1.電気電子機器設計全般に共通する基本思想と技術動向を理解する。
2.電気電子機器の設計に必要な信頼性の基礎概念を理解する。
3.センサに関する技術動向を理解する。

ルーブリック

不可
評価項目1電気電子機器設計全般に共通する基本思想・技術動向を理解し,応用できる。電気電子機器設計全般に共通する基本思想・技術動向を理解し,説明できる。電気電子機器設計全般に共通する基本思想・技術動向を理解している。左記に達していない。
評価項目2電気電子機器の設計に必要な信頼性の基礎概念を理解し,活用できる。電気電子機器の設計に必要な信頼性の基礎概念を理解し,説明ができる。電気電子機器の設計に必要な信頼性の基礎概念を理解している。左記に達していない。
評価項目3センサに関する基礎概念を理解し,活用できる。センサに関する基礎概念を理解し,説明ができる。センサに関する基礎概念を理解している。左記に達していない。

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:電気・電子

基礎となる学問分野:工学/電気電子工学/電力工学・計測工学

専攻科学習目標との関連: 本科目は専攻科学習目標「(2) 電気・電子,情報・制御に関する専門技術分野の知識を修得し,機械やシステムの設計・製作・運用に活用できる能力を身につける」に相当する科目である。

授業の概要:電気・電子機器は,所定の仕様・性能を満足するように各機器の設計理論に基づいて諸量を求める基本設計の後,規格,信頼性,価格などを総合的に勘案して最終設計される。本講義は電力機器を事例にして,最終設計にいたるまでに検討すべき技術的要点を学習する。また,設計者が常に考慮すべき技術動向に関して,最近の事例を学習する。
授業の進め方・方法:
授業の方法:教材,図書館やインターネットからの得た情報をもとに,担当学生が該当テーマを他学生に解りやすく発表する形態で授業を進める。適宜,レポート,演習問題を課す。

成績評価方法:担当範囲の発表(40%),他発表者への質疑と議論への参加態度(30%),レポート・演習問題(30%)で評価する。発表は,調査の充実度,理解度,説明のわかりやすさ,発表態度,質疑応答の状況について評価する。
注意点:
履修上の注意:本科目は「授業時間外の学修を必要とする科目」である。当該授業時間と授業時間外の学修を合わせて,1単位あたり45時間の学修が必要である。授業時間外の学修については,担当教員の指示に従うこと。

履修のアドバイス:
事前に行う準備学習として,基礎科目となる電気機器の内容を復習しておくこと。情報工学科出身学生には電気機器の概念が理解しにくいことがあるので,電気基礎を復習しておくと良い。

基礎科目:電気磁気学Ⅰ,Ⅱ(電気電子3,4年)),電気電子機器設計(電気電子4)

関連科目:電力制御工学(専2年)

受講上のアドバイス:講義を聴くという受け身の姿勢で授業に臨むのではなく,自分の準備の成果を他学生に解りやすく伝える,教師や他の学生と意見を交換する,他発表者に対して批判的観点から質問やコメントを出す場として授業に臨んで欲しい。授業開始25分以内であれば遅刻とし,遅刻3回で1欠課とする。

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
選択

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 ガイダンス,電気機器の概要 それぞれ以下の内容について理解する
2週 電気機器設計の基礎原理 電気機器の性能・大きさを決める要因・合理的設計のための配慮事項
3週 変圧器の設計 変圧器の設計思想と設計事例
4週 高電圧サイリスタ変換器の最適設計 電気機器におけるトレードオフと最適化事例
5週 電気・電子機器の信頼性
[故障分布と信頼性に関する理論]
信頼性に関する各種用語と故障率・信頼度の計算方法
6週 電気・電子機器の信頼性
[信頼性解析手法]
FTAと故障確率計算方法
7週 エネルギーとセンサ 燃料電池,海上風力発電の事例
8週 健康・長寿とセンサ ロボット介護,健康づくり,医療とセンサに関する事例
4thQ
9週 安心・安全とセンサ 交通事故防止事例,自然災害への対応事例
10週 ロボットとセンサ AIアシスタント,宅配ドローンなどの事例
11週 UIとセンサ 身振り手振りを理解する機械,見えないものを見せる機械などの事例
12週 自動運転とセンサ 無人隊列走行,自動誘導・駐車に関する事例
13週 スマート工場とセンサ 生産ラインでの異常検知,保守業務支援に関する事例
14週 スマート農業とセンサ 営農,自動走行トラクター,農業用アシストスーツなどに関する事例
15週 海洋開発とセンサ 海底資源開発,水産養殖に関する事例
16週

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

試験発表相互評価態度課題合計
総合評価割合04003030100
基礎的能力000000
専門的能力04003030100
分野横断的能力000000