コンピュータ制御

科目基礎情報

学校 徳山工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 コンピュータ制御
科目番号 0057 科目区分 専門 / 必修
授業形態 演習 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 機械電気工学科 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材
担当教員 石田 浩一,藤本 浩,櫻本 逸男

到達目標

複合分野の設計能力を身につけるため,
1.応用的な技術を用いて、ライントレースマシンの製作ができる。
2.自らのアイデアに基づいたコンピュータ制御マシンの製作ができる。
3.取り組みの内容や、自らのアイデアや直面している課題について報告を行うことができる。

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応用的な技術を用いて、高度な自動制御マシンの製作ができる。基本的なコンピュータ制御技術を理解し、自動制御マシンの製作ができる。基本的なコンピュータ制御の方法が理解できず、自動制御マシンの製作ができない。
評価項目2自らのアイデアに基づいた課題設定とそれを解決するための自動制御マシンの製作ができる。与えられた競技内容に応じた、自動制御ロボットを自らのアイデアに基づいて製作できる与えられた競技内容を解決するための自動制御マシンの製作ができない。
評価項目3取り組みの内容や、自らのアイデアや直面している課題について、高度なレベルでの報告が行える。取り組んだ課題の進捗状況や自分の考えを、適切に報告書で伝えることができる。取り組みの状況に関して適切に報告を行うことができない。

学科の到達目標項目との関係

到達目標 C 1 説明 閉じる

教育方法等

概要:
機械電気工学関連分野で必須の自動制御(コンピュータ制御)をものづくりを通して学習し、創造的思考法を習得でできることを目指す。また、コンピュータ制御を行えるハードとソフト両面を含んだ作品を製作できる事を目指す。arduinoプログラミングは、プログラミング応用と連携して行う。
授業の進め方・方法:
最初にコンピュータ制御に必要な基礎知識を基に自動制御マシンの製作を行う。コンピュータにはarduinoをもちいる。その後、テーマに基づいたマシンの製作および自由な発想でものづくりを行う。そのためには、各自が選んだテーマについて、自ら責任を持ち積極的に行動し、必ず作品を完成させること。
注意点:
最終成績=基礎マシン製作10%+マシン評価(中間検査,最終検査,最終作品)40%+報告書成績20%+発表会成績20%+最終報告書10%

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

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 オリエンテーション
2年次までの創造製作とプログラミング等の座学との関係を解説し、これからの授業について解説する。
これからの計画を考える事ができる。
2週 基礎制御の学習
プログラミング応用と連携し、arduinoについての解説と、arduinoを用いた各種自動制御について学習しながら,基礎的な自動制御マシン用のセンサー回路を製作する。
各種自動制御用センサー回路が理解できる。
3週 基礎制御マシン製作
基礎制御の学習を基に、基礎的は自動制御を行うマシンの製作を行う。このときマシンについては、学生すべて同一の規格の物を作製する。
マシンの制御ができる。
4週 基礎制御マシン競技会
マシンの完成度について競技会を行う。
基礎制御マシンで競技ができる。
5週 製作テーマ検討
どのような自動制御マシンを作製するかを各自考える。
アイデアを出すことができる。
6週 自主製作・個別指導
実際にマシンの製作を行う。マシンの製作に関しての技術指導を個別に行う。
 製作日誌に状況等を逐一記入しておく。
マシンの製作が出来る。
7週 中間検査
マシンの出来具合の中間検査を行う。進んでいない学生に対して特に指導を行う。    
マシンが動作できる。
8週 自主製作・個別指導
マシンの製作が出来る。
2ndQ
9週 最終検査
最終的な検査を行う。
マシンが競技にそって動作できる。
10週 製作したマシンを外部審査委員により審査する。
競技ができる。
11週 最終報告書制作
製作したマシンに対する報告書(CAD図面等を含む)を制作する。
まとめができる。
12週
13週
14週
15週
16週
後期
3rdQ
1週
2週
3週
4週
5週
6週
7週
8週
4thQ
9週
10週
11週
12週
13週
14週
15週
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
基礎的能力工学基礎情報リテラシー情報リテラシー情報を適切に収集・処理・発信するための基礎的な知識を活用できる。3前1
論理演算と進数変換の仕組みを用いて基本的な演算ができる。3
コンピュータのハードウェアに関する基礎的な知識を活用できる。3前1,前2,前3,前4
同一の問題に対し、それを解決できる複数のアルゴリズムが存在しうることを知っている。3前2
与えられた基本的な問題を解くための適切なアルゴリズムを構築することができる。3前2,前3
任意のプログラミング言語を用いて、構築したアルゴリズムを実装できる。3前3,前4
分野横断的能力汎用的技能汎用的技能汎用的技能他者の意見を聞き合意形成することができる。3前5
合意形成のために会話を成立させることができる。3前5
グループワーク、ワークショップ等の特定の合意形成の方法を実践できる。3
書籍、インターネット、アンケート等により必要な情報を適切に収集することができる。3
収集した情報の取捨選択・整理・分類などにより、活用すべき情報を選択できる。3
収集した情報源や引用元などの信頼性・正確性に配慮する必要があることを知っている。3
情報発信にあたっては、発信する内容及びその影響範囲について自己責任が発生することを知っている。3
情報発信にあたっては、個人情報および著作権への配慮が必要であることを知っている。3
目的や対象者に応じて適切なツールや手法を用いて正しく情報発信(プレゼンテーション)できる。3
あるべき姿と現状との差異(課題)を認識するための情報収集ができる3
複数の情報を整理・構造化できる。3
態度・志向性(人間力)態度・志向性態度・志向性目標の実現に向けて計画ができる。3
目標の実現に向けて自らを律して行動できる。3
総合的な学習経験と創造的思考力総合的な学習経験と創造的思考力総合的な学習経験と創造的思考力工学的な課題を論理的・合理的な方法で明確化できる。3前6,前7,前8,前9
公衆の健康、安全、文化、社会、環境への影響などの多様な観点から課題解決のために配慮すべきことを認識している。3

評価割合

基礎制御マシン試験製作報告書最終審査発表会最終報告書製作物合計
総合評価割合1030101040100
基礎的な制御技術100001020
応用的な制御技術001002030
取り組みの説明能力0300101050