到達目標
複合分野の設計能力を身につけるため、本科で学んだ電気電子・情報・計測制御関連教育の集大成として、その知識・能力を確実なものとして整理し、それを製品として具現化することを目標とする。
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 |
| 基礎的能力 | 人工衛星システムを構築するときのルーチンワークを理解し，製品を作ることができる。 | 人工衛星システムを構築するときのルーチンワークを理解し，実行することができる。 | 人工衛星システムを構築するときのルーチンワークが理解できず，実行することができない。 |
| 専門的能力 | シングルボードコンピュータを使って，既存のシステムより優れたシステムを開発することができる。 | シングルボードコンピュータを使って，与えられたシステムを構築することができる。 | シングルボードコンピュータを使って，与えられたシステムを構築することができない。 |
| 分野横断的能力 | これまで学んだ知識を組み合わせて，新たな製品システムを構築することができる。 | これまで学んだ知識を組み合わせて，与えられた仕様の製品システムを構築することができる。 | これまで学んだ知識を組み合わせて，与えられた仕様の製品システムを構築することができない。 |
学科の到達目標項目との関係
到達目標Ｃ 1
説明
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JABEE d-3
説明
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教育方法等
概要:
コンピュータを使って全てをプログラムによって動作させる製品の一つである”人工衛星”に着目し、本科で培った知識を基に人工衛星を使って、環境観測を行えるようにする実習を行う。そしてこの演習を通してコンピュータを使って自動で製品を動作させるときに必要な手順を身につける。
授業の進め方・方法:
シングルボードコンピュータを核とした環境計測システムに関する演習を行い、各センサーをシングルボードコンピュータに接続し、接続モニターやLCDモニターにそのデータを出力できるようにする。その過程は適宜、全員の前で報告・討議し、最後に製品発表会を行う。学習シートは適宜、配布する。Office365を用いたe-Learning システム上で、資料配布やレポート提出を行う。
注意点:
授業内容を理解するために各週60分程度の予習復習や文献調査といった家庭学習が必須である。
授業の属性・履修上の区分
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 |
オリエンテーション、シングルボードコンピュータへのOSのインストール |
授業の概要、進め方とその内容、到達目標や評価法について説明する。シングルボードコンピュータにOSをインストールし，シングルボードコンピュータを利用可能な状態にする．
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| 2週 |
シングルボードコンピュータの基礎
シングルボードコンピュータによる”Hello World!'の表示，IDEの構築 |
シングルボードコンピュータにソースコードを書込み、モニター上に"HellowWorld!" を表示させる。シングルボードコンピュータのGPIOピンを使えるようにIDEを構築する
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| 3週 |
シングルボードコンピュータの活用
Processingを用いたデータの表示 |
OSにProcessingをインストールし，様々なグラフィックスアートを用いて"HellowWorld!"を表示させる。
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| 4週 |
シングルボードコンピュータによるセンサデータの読み込み(1)
RaspberryPiによる複数センサデータの表示その1 |
シングルボードコンピュータに温度・湿度・気圧センサを接続し，モニター上に表示させる。
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| 5週 |
シングルボードコンピュータによるセンサデータの読み込み(2)
シングルボードコンピュータによる複数センサデータの表示その2 |
シングルボードコンピュータに9軸センサを接続し，モニター上やLCD上に表示させる。
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| 6週 |
シングルボードコンピュータによるセンサデータの読み込み(3)
シングルボードコンピュータによるGPSデータの取込 |
シングルボードコンピュータを使ってGPSデータを取り込み，このうち有用なデータのみを抽出し，Processing上に表示させる。
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| 7週 |
シングルボードコンピュータによるセンサデータの保存
SDカードへの保存 |
センサから得られたデータをシングルボードコンピュータを通じてブレッドボード上に接続したSDカードに保存させる。
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| 8週 |
シングルボードコンピュータの無線制御
シングルボードコンピュータとXbeeによるセンサデータの無線送受信 |
シングルボードコンピュータにXBeeの制御ソフトをインストールし、センサからのデータを無線にてモニター上に表示させる。その後無線にてセンサデータをProcessing上に表示させる。
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| 4thQ |
| 9週 |
シングルボードコンピュータによる環境観測システムの構築(1) |
これまでの演習を組み合わせて、シングルボードコンピュータをコアとした環境観測システムを9週〜13週で構築する（1週目）。
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| 10週 |
シングルボードコンピュータによる環境観測システムの構築(2)
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これまでの演習を組み合わせて、シングルボードコンピュータをコアとした環境観測システムを9週〜13週で構築する（2週目）。
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| 11週 |
シングルボードコンピュータによる環境観測システムの構築(3) |
これまでの演習を組み合わせて、シングルボードコンピュータをコアとした環境観測システムを9週〜13週で構築する（3週目）。
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| 12週 |
シングルボードコンピュータによる環境観測システムの構築(4) |
これまでの演習を組み合わせて、シングルボードコンピュータをコアとした環境観測システムを9週〜13週で構築する（4週目）。
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| 13週 |
シングルボードコンピュータによる環境観測システムの構築(5) |
これまでの演習を組み合わせて、シングルボードコンピュータをコアとした環境観測システムを9週〜13週で構築する（5週目）。
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| 14週 |
シングルボードコンピュータによる環境観測システムを用いた環境データ採取 |
城ケ丘公園、本校グランド、緑地公園などに行き、付加した値を加えたデータなどをそれぞれの場所で観測する。
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| 15週 |
報告会 |
14週で測定したデータについて報告会を行い，データの正確性について検証する
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| 16週 |
まとめ |
これまでの演習を振り返り，次年度行う専攻科総合演習のテーマを考える。
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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 |
| 分野横断的能力 | 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 | 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。 | 4 | 後10,後11,後12,後13,後14 |
評価割合
| 演習 | 発表 | 合計 |
| 総合評価割合 | 60 | 40 | 100 |
| 基礎的能力 | 20 | 10 | 30 |
| 専門的能力 | 20 | 10 | 30 |
| 分野横断的能力 | 20 | 20 | 40 |