制御情報工学実習Ⅰ

科目基礎情報

学校 宇部工業高等専門学校 開講年度 平成29年度 (2017年度)
授業科目 制御情報工学実習Ⅰ
科目番号 0027 科目区分 専門 / 必修
授業形態 実習 単位の種別と単位数 履修単位: 4
開設学科 制御情報工学科 対象学年 1
開設期 通年 週時間数 4
教科書/教材 プリントを配布する
担当教員 伊藤 直樹,江原 史朗,内堀 晃彦

到達目標

①実習作業上の「安全」について説明できる.
②実習で使用する回路素子について説明できる.
③回路を製作することができる.
④プログラマブルコントローラを用いた制御プログラムを作成できる.
⑤アルドゥイーノを用いることができる.

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最低限の到達レベルの目安(可)未到達レベルの目安
評価項目1実習作業上の「安全」について詳細に説明でき,あらゆる状況において「安全」に配慮した行動ができる.実習作業上の「安全」について説明でき,実習作業時に「安全」に配慮した行動ができる.実習作業上の「安全」について説明できる.実習作業上の「安全」について説明できない.
評価項目2実習で使用する回路素子について詳細に説明でき,目的に応じて選択し,使用することができる.実習で使用する回路素子について詳細に説明できる.実習で使用する回路素子について説明できる.実習で使用する回路素子について説明できない.
評価項目3回路を製作し,計測器を用いて測定し,得たデータより特性の評価ができる.回路を製作することができ,計測器を用いて測定できる.回路を製作することができる.回路を製作することができない.
評価項目4シーケンス制御に関する基本事項が説明でき,プログラマブルコントローラを用いた応用的な制御プログラムを作成できる.シーケンス制御に関する基本事項が説明でき,プログラマブルコントローラを用いた制御プログラムを作成できる.プログラマブルコントローラを用いた制御プログラムを作成できる.プログラマブルコントローラを用いた制御プログラムが作成できない.
評価項目5アルドゥイーノを用い,マイコンを動かす応用的なプログラムが作成でき,作成したプログラムを詳細に説明できる.アルドゥイーノを用い,マイコンを動かす基本的なプログラムが作成でき,作成したプログラムを説明できる.アルドゥイーノを用い,マイコンを動かす基本的なプログラムが作成できる.アルドゥイーノを用いることができない.

学科の到達目標項目との関係

教育目標 (D) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
第1~4学期開講
制御情報工学科の基礎・基本なる回路製作,シーケンサ,マイコンプログラミングについて学習する.
授業の進め方・方法:
授業は制御実習室(制御棟3階)で行う.(第1回はホームルームにて行う)
資料としてプリントを配布する.資料はファイルにまとめておく.
注意点:
1回につき長時間の実習となるので,欠席したときの補講が難しい科目です.日々,体調管理を行い,欠席することがないよう努めてください.
実習中は制服ならびに靴を着用していない者は実習が受けられず、欠席扱いとなることに注意すること。
レポートを課すので必ず提出すること.
回路製作では半田付け作業を行う場合があるが,部品の切断時にリードを飛ばしたり,半田こてで火傷をすることがないよう,「安全」には十分注意すること.
実習室のPCは共用であるため,PCへ個人の実習データは保存せず,各自が用意したUSBメモリにプログラム等を保存すること.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス
テスタ,ブレッドボード,
抵抗,オームの法則
授業の進め方、評価方法について理解できる
ブレッドボードとテスタが使用できる
オームの法則について説明できる
2週 直列,並列,分圧,分流(実験) オームの法則による分圧・分流を理解できる
実験結果をレポートにまとめられる
3週 抵抗回路の製作(半田付け) 「作業の安全」について説明できる
抵抗回路(抵抗の直列・並列)を半田付けで作製できる
4週 LED,スイッチの動作,レポート作成 LED,スイッチを使用した回路が作製できる
5週 基本論理回路(1)
AND,OR,NOT回路
AND回路,OR回路,NOT回路について説明できる
6週 基本論理回路(2)
NAND,NOR回路
NAND回路,NOR回路について説明できる
7週 基本論理回路(3) ロジックICを使用した回路が作製できる
8週 フリップフロップ回路(1) フリップフロップ回路について説明できる
2ndQ
9週 フリップフロップ回路(2) フリップフロップ回路が作製できる
10週 トランジスタとその応用 トランジスタの基本事項を説明できる
トランジスタを用いた回路を作製できる
11週 モータ制御とモータドライバ モータドライバの基本事項を説明できる
モータドライバを用いた回路を作製できる
12週 フォトリフレクタ,CdSセル フォトリフレクタ,CdSセルの基本事項を説明できる
フォトリフレクタ,CdSセルの特性を測定できる
13週 レポート作成 前半の内容についてレポートにまとめられる
14週 センサ回路の製作(半田付け) センサ回路を半田付けで作製できる
15週 前期まとめ
16週
後期
3rdQ
1週 シーケンス制御
リレーの動作,自己保持回路
シーケンス制御の基礎的事項について説明できる
リレーの基本事項を説明できる
リレーを用いた自己保持回路を作製できる
2週 プログラマブルコントローラ ラダー図を理解し、プログラマブルコントローラのプログラムが作成できる
3週 自己保持回路 自己保持回路を用いた制御プログラムが作成できる
4週 インタロック回路 インタロック回路を用いた制御プログラムが作成できる
5週 タイマ回路 タイマ回路を用いた制御プログラムが作成できる
6週 カウンタ回路 カウンタ回路を用いた制御プログラムが作成できる
7週 レポート作成 シーケンス制御の学習内容をまとめてレポートを作成できる.
8週 アルドゥイーノ(マイコン)の基礎
S4Aによるプログラミング
アルドゥイーノ(マイコン)の基本的な使い方を理解し,S4Aを用いてプログラムを作成できる.
4thQ
9週 アルドゥイーノ言語 アルドゥイーノ言語を用いてプログラムを作成できる.
10週 デジタル入力,デジタル出力 デジタル入力,デジタル出力を行う回路およびプログラムを作製できる.
11週 センサ,アナログ入力 アナログ入力によってセンサの状態を取得する回路およびプログラムを作製できる.
12週 マイコンによるモータ制御 マイコンによるモータ制御を行う回路およびプログラムを作製できる.
13週 応用演習 これまで学習した内容を使って自分で設定した課題を実現する回路およびプログラムを作成できる.
14週 レポート作成 アルドゥイーノプログラミングの学習内容をまとめてレポートを作成できる.
15週 授業改善アンケートの実施
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ポートフォリオレポート合計
総合評価割合00000100100
知識の基本的な理解000008080
思考・推論・創造への適用力000002020
汎用的技能0000000
態度・志向性(人間力)0000000
総合的な学習経験と創造的思考力0000000