到達目標
1. 受動・能動素子の原理を調べ、特性を観測する。
2. アナログ・ディジタル回路の原理を調べ、動作を観測する。
3. マイコン制御の原理を調べ、動作を確認する。
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 |
| 受動・能動素子の観測 | 受動・能動素子の原理を理解し、観測結果を説明できる。 | 受動・能動素子の実験結果を報告できる。 | 受動・能動素子の実験結果を報告できていない。 |
| アナログ・ディジタル回路の観測 | アナログ・ディジタル回路の原理を理解し、観測結果を説明できる。 | アナログ・ディジタル回路の実験結果を報告できる。 | アナログ・ディジタル回路の実験結果を報告できていない。 |
| マイコン制御の実験 | マイコン制御の原理を理解し、目的に適う機能を実現できる。 | マイコン制御の実験結果を報告できる。 | マイコン制御の実験結果を報告できていない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
各種素子の特性、電子回路の動作および電算回路の基本的な動作を実験によって十分に理解する。各講義で学んだ理論を実験を通して実証し、あわせて測定装置の理解と測定技術を習得する。また、実験と理論の関係づけを検討・考察し、さらに、研究課題によって関連技術の理解を深める。
授業の進め方・方法:
前期では、主に、回路素子の特性、回路の動作、計測装置を用いた測定方法の実験を行う。後期では、さらに、回路の設計および部分的な製作を含む電子回路の動作特性を測定する。また、マイコンの操作方法および入出力による制御方法を学ぶ。前期、後期において、以下に示すそれぞれのテーマについて３～４人の班編成により実験を行う。下記２４テーマ（２４週分）以外の時間は、実験に関するガイダンスやレポート指導などを行う。前期は、全ての班が同じテーマの実験を行い、基本的な実験に対する能力を段階的に養う。後期は、前期で学習した能力を基に、下記のテーマを班別にローテーションでテーマを変えて実験を行う。
注意点:
前期は、各実験ごとに評価シートを提出すること。この評価シートで得た得点を平均したものを最終評価とする。評価シートで評価する内容は、到達目標にある予習態度・実験態度・レポート作成とする。評価シートの様式や使用法は、[工学実験指導書]に添付する。後期は、教員によるレポートの採点で評価を行う。参考として、皆さんの前期のレポートを教員が採点すると何割程度の得点になるかを後期授業開始までに通知する。
授業計画
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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 |
実験の心得やレポートの書き方を理解する。
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| 2週 |
講義 |
実験内容を理解する。
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| 3週 |
オシロスコープの使い方
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オシロスコープの使い方が理解できる。
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| 4週 |
電子部品１（抵抗の基礎実験） |
電子部品(抵抗）の材料や製法、用途について理解できる。
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| 5週 |
電子部品２（コンデンサとコイルの基礎実験）
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電子部品（コンデンサ、コイル）について材質、耐圧、精度などを理解できる。
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| 6週 |
コンデンサの特性測定（RC直列回路）
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コンデンサの特性（ＲＣ直列回路）が理解できる。
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| 7週 |
RC回路のパルス応答と周波数応答 |
ＲＣ回路のパルス応答および周波数応答が理解できる。
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| 8週 |
オシロスコープの操作の テスト |
各種信号波形をオシロスコープ上で正確に測定できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
レポート指導 |
レポートを分かりやすくまとめる。
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| 10週 |
ダイオードの静特性 |
各種ダイオードの特性を実験を通して理解できる。
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| 11週 |
トランジスタ、ＦＥＴの直流特性 |
バイポーラトランジスタとＭＯＳＦＥＴの基本増幅回路を制作し動作を理解できる。
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| 12週 |
ダイオード、トランジスタを用いた論理回路 |
ダイオード、トランジスタを用いた基本論理素子の回路を制作しその動作が理解できる。
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| 13週 |
ＩＣによる論理回路 |
ＩＣによる論理回路の動作を理解できる。
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| 14週 |
小信号増幅回路 |
トランジスタを用いた増幅回路の原理を実験通して理解できる。
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| 15週 |
オペアンプの基礎実験 |
オペアンプを用いた基本回路について動作原理を理解できる。
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| 16週 |
自己採点確認 |
自己評価の得点を教員と確認する。
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
講義 |
実験内容を理解する。
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| 2週 |
講義 |
実験内容を理解する。
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| 3週 |
回路網 |
回路網の定理について実験を通して確認理解できる。
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| 4週 |
共振回路 |
ＬとＣを含む直列、並列共振回路の性質を理解する。
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| 5週 |
電源回路 |
電源回路について整流、平滑回路の原理を理解できる。
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| 6週 |
発振回路 |
ＬＣ発振回路の測定を行い、発振原理、発振条件を理解できる。
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| 7週 |
マルチバイブレータ |
無安定マルチバイブレータ、単安定マルチバイブレータの動作を理解できる。
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| 8週 |
マルチバイブレータに関するまとめ
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無安定マルチバイブレータ、単安定マルチバイブレータの動作を理解できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
マルチバイブレータの理解度チェックインタビュー |
無安定マルチバイブレータ、単安定マルチバイブレータの動作を理解できる。
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| 10週 |
レポート指導 |
レポートを分かりやすくまとめる。
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| 11週 |
カウンタ回路 |
カウンタＩＣ回路を用いて24時間時計を制作しカウンタ回路の動作を理解できる。
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| 12週 |
ワンボードマイコンの操作法および入出力方法 |
ワンボードマイコンの使用法について基本的な操作法が理解できる。
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| 13週 |
マイコンによるステッピング・モーター制御 |
ワンボードマイコンを用いてステッピングモータの制御の原理が理解できる。
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| 14週 |
ワンボードマイコンによるＬＥＤ表示 |
ワンボードマイコンによりＬＥＤ表示の制御方法が理解できる。
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| 15週 |
ＰＩＣを用いたフルカラーＬＥＤ制御 |
ＰＩＣを用いたＬＥＤ制御方法が理解できる。
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| 16週 |
レポート指導 |
レポートを分かりやすくまとめる。
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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 | 情報系分野 | システムプログラム | コンピュータシステムにおけるオペレーティングシステムの位置づけを説明できる。 | 4 | |
| プロセス管理やスケジューリングなどCPUの仮想化について説明できる。 | 4 | |
| 排他制御の基本的な考え方について説明できる。 | 4 | |
評価割合
| レポート | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 100 | 0 | ０ | 0 | 0 | ０ | 100 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |