到達目標
学習目的:
機械技術者に必要な計測技術を系統的に学ぶ。また、計測に必要な電気技術についても学ぶ。
到達目標
1. 国際単位系の構成を理解し,SI単位およびSI接頭語を説明できる。
2. 測定の定義と種類を説明できる。
3. 測定誤差の原因と種類,精度と不確かさ,合成誤差を説明できる。
4. 各種物理量の計測方法が説明でき,機器の選定を行うことができる。
ルーブリック
| 優 | 良 | 可 | 不可 |
評価項目1 | 国際単位系の構成を理解し,SI 単位および SI 接頭語を正しく使える。 | 国際単位系の構成を理解し,SI単位およびSI接頭語を説明できる。 | SI単位を理解している。 | 左記に達していない。 |
評価項目2 | 測定の定義と種類を説明でき,状況に応じて選択できる。 | 測定の定義と種類を説明できる。 | 測定の定義と種類を知っている。 | 左記に達していない。 |
評価項目3 | 測定誤差の原因と種類,精度と不確かさ,合成誤差を理解した上で測定できる。 | 測定誤差の原因と種類,精度と不確かさ,合成誤差を説明できる。 | 測定誤差の原因と種類を知っている。 | 左記に達していない。 |
評価項目4 | 各種物理量の計測方法が説明でき,仕様書の作成ならびに機器の選定を行うことができる。 | 各種物理量の計測方法が説明でき,機器の選定を行うことができる。 | 各種物理量の計測方法を説明できる。 | 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:情報と計測・制御
必修・必履修・履修選択・選択の別:履修選択
基礎となる学問分野:工学/機械工学/機械力学・制御
学習・教育目標との関連:
本科目は機械工学科学習目標「(2) エネルギーと流れ,材料と構造,運動と振動,設計と生産・管理,情報と計測・制御,機械とシステムに関する専門技術分野の知識を修得し,工学現象の解析や機械の設計・製作に応用できる能力を身につける。」に相当する科目である。
技術者教育プログラムとの関連:
本科目が主体とする学習・教育到達目標は「(A)技術に関する基礎知識の深化,A―2:「材料と構造」,「運動と振動」,「エネルギーと流れ」,「情報と計測・制御」,「設計と生産・管理」,「機械とシステム」に関する専門技術分野の知識の知識を修得し,説明できること」である。
授業の概要:
計測なくして科学はない」といわれている。機械技術者にとって計測技術の習得は重要である。計測に関する単位や誤差の処理など,計測の基礎から計測機器を使っての具体的な測定原理に至るまで,機械技術者に必要な計測技術を解説する。
授業の進め方・方法:
授業の方法:
授業の方法:本科目は時間割編成上,後期のみで開講する。教科書を用いて下記に示す事項を講義する。例題や演習を取り入れ,理解の定着に努める。また,実例や応用例として,生産・保守現場等で使用されている測定技術にもふれる。本科目は後期開講科目である。
成績評価方法:
2回の定期試験の結果をそれぞれ同等に評価する(70%)。授業時間外の課題(30%)。また,成績が60点未満の学生に対して再試験を行うことがあり,定期試験と再試験の平均点を試験分として再計算し,成績が60点を超えれば60点とする。試験の持込可能物品はその都度指示する。
注意点:
履修上の注意:
本科目は「授業時間外の学習を必修とする科目」である。1単位あたり授業時間として15単位時間開講するが,これ以外に30単位時間の学習が必修となる。これらの学習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:
扱う項目は,物理,数学,電気,機械工学等技術全般に関係しているので,各分野の基礎をしっかりと身につけていることが必要である。
基礎科目:基礎数学Ⅰ・Ⅱ(1年),物理Ⅰ(1),物理Ⅱ(2),微分積分Ⅰ(2),微分積分Ⅱ(3),応用物理Ⅰ(3)など
関連科目:電気工学(3年),流体工学Ⅰ・Ⅱ(4),機械力学(5),制御工学Ⅱ(5),メカトロニクス(5),制御機器特論(専1)など
受講上のアドバイス:
実験・実習等で使用した計測器と関連付けて考えると理解し易い。
遅刻とみなす時間は授業時間の1/2までとし,以降は欠課とみなす。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
ガイダンス,概要(計測工学とは) |
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2週 |
単位と標準(SI単位系) 計測に関する課題 |
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3週 |
測定の基本的手法(直接測定と間接測定) 計測機器に関する課題 |
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4週 |
測定誤差(誤差の性質と正規分布) 測定誤差に関する課題 |
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5週 |
測定精度(正確さと精密さ) 有効数字に関する課題 |
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6週 |
測定データの統計的処理(データの取扱) |
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7週 |
測定システムとシステム解析(測定システムの基本構成,測定システムの信号変換) |
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8週 |
(前期中間試験) |
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4thQ |
9週 |
後期中間試験の返却と解答解説,機械式センサ(機械的拡大) |
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10週 |
電気電子式センサ(抵抗変化,容量変化) センサに関する課題1 |
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11週 |
電気電子式センサ(圧電効果) センサに関する課題2 |
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12週 |
流体式センサ(ベルヌーイの定理) センサに関する課題3 |
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13週 |
光学式センサ(光学的拡大) センサに関する課題4 |
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14週 |
その他の方式(ドップラー効果) |
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15週 |
(後期末試験) |
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16週 |
後期末試験の返却と解答解説 |
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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 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 計測制御 | 計測の定義と種類を説明できる。 | 3 | |
測定誤差の原因と種類、精度と不確かさを説明できる。 | 3 | |
国際単位系の構成を理解し、SI単位およびSI接頭語を説明できる。 | 3 | |
代表的な物理量の計測方法と計測機器を説明できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 課題 | 合計 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 30 | 100 | 200 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 70 | 30 | 100 | 200 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |