到達目標
・制御系
メカトロニクスの技術者を目指すための「機械をコントロ-ルする技術」の知識を身につける。FA・OAのシ-ケンス制御技術者に必要な,自動制御の基礎である簡単な制御回路の設計が出来るように,回路図を理解する能力を養成する。
・機械系
身の回りの力学現象に興味を持たせ,その現象をモデル化する能力と解析を行うための基礎学力を養うことを目標とする。具体的には,作用する力やモーメントの大きさと方向を理解して,その力のつりあい式をたてることができることと,各種運動において,時間,速度,加速度,作用する力に関する関係式を立てることができるようにな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 |
課題において,リレーシーケンス回路が設計(制御回路)でき,また基本的な電動機1台の主回路設計ができる。 | 主回路,制御回路の設計が行え,動作の説明ができる。 | 主回路,制御回路の設計が行える。 | 主回路,制御回路の設計が行えない。 |
AND/OR/NOT/NANDO/NOR回路の組み合わせができ,真理値表がつくれる。 | AND/OR/NOT/NANDO/NOR回路の組み合わせができ,真理値表がつくれる。 | AND/OR/NOT/NANDO/NOR回路の組み合わせができる。 | AND/OR/NOT/NANDO/NOR回路の組み合わせができない。 |
力のつりあい式を立て,計算できる。 | 作用する力を計算できる。 | 力のつりあい式をたてることができる。 | 力のつりあい式をたてることができない。 |
重心の意味を理解し,重心位置を求めることができる。 | 立体の重心位置を計算できる。 | 平板の重心位置を計算できる。 | 平板の重心位置を計算できない。 |
等速直線運動,等加速度運動において,時間,速度,加速度に関す関係式をたて,計算ができる。 | 関係式を計算できる。 | 関係式をたてることができる。 | 関係式をたてることができない。 |
回転運動において,速度,加速度,作用する力に関する関係式をたて,計算ができる。 | 関係式を計算できる。 | 関係式をたてることができる。 | 関係式をたてることができない。 |
学科の到達目標項目との関係
専門 A1
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教養 D1
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教養 D2
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専門 E1
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専門 E2
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教育方法等
概要:
制御系
・「制御」のイメ-ジが浮かぶ事例を教材とし,知識(知っている)から(応用(使うことが出来る)までを取得する。
機械系
・社会の実践的な力学に関する問題に取り組むため,様々な物体の運動について力学の考え方および原理を理解する。
・材料力学,流体力学,熱力学などの土台となる科目である。
授業の進め方・方法:
制御系
・実物の制御機器を見せて,「目で確かめる」講義体制をとる。
・簡単なコンベヤ装置の制御回路,主回路の設計を実例的に行う。
機械系
・座学の講義を基本とし,授業の後半に小テストを実施する。
注意点:
・中間,期末試験以外に小テストの完成度や出席状況,授業態度を含めて評価する。
機械系
・物理1,基礎機械制御の内容を踏まえて講義を行う。
・以降の機械系科目の基礎となる点を留意すること。
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 |
制御系ガイダンス シーケンス制御概要 |
身の回りにある自動制御機器を理解し,フィードバック制御とシーケンス制御の相違を理解できる。
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2週 |
シーケンス制御に必要な知識 |
シーケンス図,フローチャート・タイムチャートの読み書きができる。
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3週 |
シーケンス制御機器と図記号 |
開閉接点機器の種類を理解できる。
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4週 |
シーケンス図の書き方 |
リレーシーケンス図を書ける。
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5週 |
シーケンス図の書き方 |
主回路機器と図式化できる。
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6週 |
リレーシーケンス設計 |
リレーを用いたAND/OR/NOT回路と自己保持回路を理解できる。
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7週 |
PB・LS・TSと電磁リレー組合せ |
主回路・操作回路を理解できる。
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8週 |
中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
タイマとカウンタ |
タイマとカウンタを理解できる。
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10週 |
シーケンス回路設計応用 |
今までの学習の総まとめとして,コンベヤシステムの制御回路・主回路の設計を理解できる。
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11週 |
シーケンス回路設計応用 |
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12週 |
無接点シーケンス制御基礎知識:無接点リレーについて |
無接点とは何かを理解できる。
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13週 |
無接点シーケンス制御基礎知識:トランジスタのスイッチ |
トランジスタによるスイッチ(オープンコレクタ)を理解できる。
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14週 |
AND/OR/NOT/NANDO/NOR回路と真理値表 |
各論理(ロジック)における回路を理解し,真理値表を作れる。
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15週 |
AND/OR/NOT/NANDO/NOR回路と真理値表 |
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
機械系ガイダンス 工学基礎(三角関数,ベクトル,単位) |
基礎機械制御工学(機械系)の位置づけを理解できる。 単位,三角関数を理解し,計算できる。
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2週 |
力の基本原理 |
力は,大きさ,向き,作用する点によって表されることを理解し,適用できる。
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3週 |
1点に作用する力の合成と分解 |
一点に作用する力の合成と分解を図で表現でき,合力と分力を計算できる。
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4週 |
1点に作用する力のつり合い |
一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。
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5週 |
力のモーメント |
力のモーメントの意味を理解し,計算できる。
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6週 |
偶力 |
偶力の意味を理解し,偶力のモーメントを計算できる。
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7週 |
着眼点の異なる力のつり合い |
着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
試験解説/成績確認 |
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10週 |
重心 |
重心の意味を理解し,平板および立体の重心位置を計算できる。
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11週 |
等速直線運動 |
速度の意味を理解し,等速直線運動における時間と変位の関係を説明できる。
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12週 |
等加速度直線運動 |
加速度の意味を理解し,等加速度運動における時間と速度・変位の関係を説明できる。
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13週 |
力と運動の法則 |
運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。 運動の第二法則を説明でき,力,質量および加速度の関係を運動方程式で表すことができる。 運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。
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14週 |
回転運動 |
周速度,角速度,回転速度の意味を理解し,計算できる。
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15週 |
回転運動 |
向心加速度,向心力,遠心力の意味を理解し,計算できる。
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16週 |
試験解説/成績確認 |
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評価割合
| 定期試験 | 小テスト | レポート | 口頭発表 | 成果物実技 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
知識の基本的な理解 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
思考・推論・創造への適応力 | 20 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 40 |
汎用的技能 | 0 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 |
リーダーシップ・コミュニケーション力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
態度・志向性(人間力) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |