概要:
電気電子システム工学系実験の初年度として,電気技術者に必要となる電気計測機器の基本的な使用法を習得させるとともに,必要な機械工作法の基礎を習得させる。また,実験報告書を提出させ,正しい表現能力を身につける。
授業の進め方・方法:
10週:電気計測の基本的な技能を習得する。グループに分かれて各種の電気計測を2,3週間ローテーションで実験を行う。
10週:加工機械の操作法の理解度および技術を習得する。グループに分かれて各種の機械加工を2,3週間ローテーションで実験を行う。
10週:電気電子システム(ライントレースカー)の製作と各種センサ,デバイスの特性測定する。グループに分かれて各種の電気計測を2週間ローテーションで実験を行う。
注意点:
電気計測実験:提出された報告書の評価を80%,平素の実験への取組具合を20%として総合的に評価する。(100点満点)
機械工作実習:加工機械の操作法の理解度および技術の習得の程度を50%,実習報告書の評価および作品の仕上がり具合を40%,平素の実験への取組具合を10%として総合的に評価する。(100点満点)
電子回路システム:提出された報告書の評価を80%,平素の実験への取組具合を20%として総合的に評価する。(100点満点)
学年末評価は各分野の実験の平均(100点満点)で評価する。
電気技術者が身につけるべき専門基礎として,到達目標に対する達成度を報告書および平素の取り組み状況により評価する。
必要な報告書が全て提出されていない場合には,単位を認定しない。
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週 |
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,電圧計・電流計の使い方,各電気素子の特徴について |
実験実習の進め方と評価方法を理解する。安全管理のために実験実習時に留意すべきことを理解する。また,電気部品の特性と測定器具の取り扱いを理解する。
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| 2週 |
電気電子計測実験Ⅰ(電圧降下法) |
電圧降下法を用いて抵抗値を測定し,結線方法の使い分けと計測器の測定原理を理解する。
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| 3週 |
データ整理と報告書のまとめ方 |
実験結果の整理方法や表現技法を学び,報告書のまとめ方を理解する。
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| 4週 |
電気電子計測実験Ⅱ |
各種計器の使用法を学び,操作・測定方法を理解する。
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| 5週 |
電気電子計測実験Ⅲ |
グループで電気電子計測実験Ⅲ,Ⅳ,Ⅴの内1つ目のテーマを実験する。(テーマは2グループ単位で1週間周期のローテーション)
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| 6週 |
電気電子計測実験Ⅳ |
グループで2つ目のテーマを実験し,測定技能を理解する。
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| 7週 |
電気電子計測実験Ⅴ |
グループで3つ目のテーマを実験し,測定技能を理解する。
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| 8週 |
電気電子計測実験Ⅵ |
グループで電気電子計測実験Ⅵ,Ⅶ,Ⅷの内1つ目のテーマを実験する。(テーマは2グループ単位で1週間周期のローテーション)
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| 2ndQ |
| 9週 |
電気電子計測実験Ⅶ |
グループで2つ目のテーマを実験し,測定技能を理解する。
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| 10週 |
電気電子計測実験Ⅷ |
グループで3つ目のテーマを実験し,測定技能を理解する。
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| 11週 |
[NCプログラミング]Gコードプログラミンにグついて学ぶ。 |
NCプログラムについて理解し、Gコードプログラミング製作、編集ソフトによる加工チェック、問題点検討、修正ができる。
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| 12週 |
[NCプログラミング]Gコードプログラミングについて学ぶ。 |
NCプログラムについて理解し、Gコードプログラミング製作、編集ソフトによる加工チェック、問題点検討、修正ができる。
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| 13週 |
[マシニング加工]マシニングセンタの操作方法について学ぶ。 |
マシニングセンタの操作方法を理解し、プログラミングや加工が実施できる。
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| 14週 |
[マシニング加工]マシニングセンタの操作方法について学ぶ。 |
マシニングセンタの操作方法を理解し、プログラミングや加工が実施できる。
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| 15週 |
[マシニング加工]マシニングセンタの操作方法について学ぶ。 |
マシニングセンタの操作方法を理解し、プログラミングや加工が実施できる。
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
[フェイスジャッキの作製]フライス盤の操作方法について学ぶ。 |
指示された図面の通り、穴加工、溝加工を含む部品の作製ができる。
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| 2週 |
[フェイスジャッキの作製]フライス盤の操作方法について学ぶ。 |
指示された図面の通り、穴加工、溝加工を含む部品の作製ができる。
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| 3週 |
[フェイスジャッキの作製]旋盤の操作方法について学ぶ。 |
指示された図面通り、穴加工、段付き加工、溝加工を含む部品の作製ができる。
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| 4週 |
[フェイスジャッキの作製]旋盤の操作方法について学ぶ。 |
指示された図面通り、穴加工、段付き加工、溝加工を含む部品の作製ができる。
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| 5週 |
[フェイスジャッキの作製]CO2レーザー加工機の操作方法について学ぶ。 |
CO2レーザー加工機の操作、データの作製、加工ができる。
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| 6週 |
電子回路システム(ライントレースカー)の実験(光センサの特性測定) |
ライントレースに必須素子となる光センサの特性測定を行い,特性を理解する。
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| 7週 |
電子回路システム(ライントレースカー)の実験(モータ駆動ICの特性測定) |
ライントレースにモータ制御ICの原理を学び,特性測定してその使用方法を理解する。
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| 8週 |
電子回路システム(ライントレースカー)の実験(マイコン制御,A/D変換,PWM) |
ライントレースに制御に使用するマイコンのプログラミングを行いその使用方法を理解する。また,モータのPWM駆動について学び理解する。
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| 4thQ |
| 9週 |
電子回路システム(ライントレースカー)の実験(本体製作) |
ライントレースカーの本体製作とマイコンプログラミングの計画をたて,それを実践できる。
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| 10週 |
電子回路システム(ライントレースカー)の実験(本体製作) |
ライントレースカーの本体製作とマイコンプログラミングの計画をたて,それを実践できる。
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| 11週 |
電子回路システム(ライントレースカー)の実験(本体製作) |
ライントレースカーの本体製作とマイコンプログラミングの計画をたて,それを実践できる。
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| 12週 |
電子回路システム(ライントレースカー)の実験(本体製作) |
ライントレースカーの本体製作とマイコンプログラミングの計画をたて,それを実践できる。
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| 13週 |
電子回路システム(ライントレースカー)の実験(ライントレース実験) |
ライントレース実験を行い,プログラムや電子回路の改善,修正ができる。
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| 14週 |
電子回路システム(ライントレースカー)の実験(ライントレース実験) |
ライントレース実験を行い,プログラムや電子回路の改善,修正ができる。
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| 15週 |
電子回路システム(ライントレースカー)の実験(ライントレース実験) |
ライントレース実験を行い,プログラムや電子回路の改善,修正ができる。
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| 16週 |
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| 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 | 電気・電子系分野 | 電気回路 | 電荷と電流、電圧、電力の関係を理解し、回路の計算に用いることができる。 | 4 | |
| 合成抵抗や分圧・分流の考え方を用いて、回路の計算ができる。 | 4 | |
| キルヒホッフの法則や重ねの理等の定理を理解し、回路の電圧や電流、電力を計算できる。 | 4 | |
| 瞬時値を理解し、抵抗、インダクタンス、キャパシタンス回路の計算に用いることができる。 | 4 | |
| 平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
| フェーザ、複素数表示を理解し、これらを正弦波交流回路の計算に用いることができる。 | 4 | |
| インピーダンスとアドミタンスを説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
| 交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
| 共振回路の計算ができる。 | 4 | |
| 結合回路の計算ができる。 | 4 | |
| 抵抗、インダクタンス、キャパシタンス回路の過渡応答を計算し、特徴を説明できる。 | 4 | |
| 計測 | 計測方法の分類(偏位法/零位法、直接測定/間接測定、アナログ計測/ディジタル計測)を説明できる。 | 4 | |
| 精度と誤差を理解し、有効数字・誤差の伝搬を考慮した計測値の処理を行うことができる。 | 4 | |
| SI単位系における基本単位と組立単位について説明できる。 | 4 | |
| 計測標準とトレーサビリティの関係について説明できる。 | 4 | |
| 指示計器について、その動作原理を理解し、電圧・電流測定に使用する方法を説明できる。 | 4 | |
| 倍率器・分流器を用いた電圧・電流の測定範囲の拡大手法について説明できる。 | 4 | |
| A/D変換を用いたディジタル計器の原理について説明できる。 | 4 | |
| 電圧降下法による抵抗測定の原理を説明できる。 | 4 | |
| ブリッジ回路を用いたインピーダンスの測定原理を説明できる。 | 4 | |
| 有効電力、無効電力、力率の測定原理とその方法を説明できる。 | 4 | |
| 電力量の測定原理を説明できる。 | 4 | |
| オシロスコープの動作原理を説明できる。 | 4 | |
| 分野別の工学実験・実習能力 | 機械系分野(実験・実習能力) | 機械系【実験実習】 | 旋盤、フライス盤、ボール盤の基本操作を習得し、切削作業ができる。 | 4 | |
| NC工作機械の基本操作を習得し、基本作業ができる。 | 4 | 後3,後4 |
| 機械工学に関する実験を行い、実験の準備、実験装置の操作、実験結果の整理と考察ができる。 | 4 | 前11,前12,前13,前14,前15 |
| 電気・電子系分野(実験・実習能力) | 電気・電子系【実験実習】 | 実験装置・器具・情報機器等を利用して直流や交流の電気的特性を測定できる。 | 4 | 前2,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,後6,後9 |
| 実験装置・器具・情報機器等を安全に正しく利用できる。 | 4 | 前2,前5,前6,前7,前8,前9,前10,後6 |
| 直流回路の電気諸量を測定し、結果を考察できる。 | 4 | |
| 交流回路の電気諸量を測定し、結果を考察できる。 | 4 | |
| 半導体や増幅回路の電気的特性を実測やシミュレーターにより求め、その結果を考察できる。 | 4 | |
| 論理回路の動作を実測やシミュレーターにより求め、その実験結果を考察できる。 | 4 | 後7 |
| マイコンやPCを用いた制御回路の使用法を習得する。 | 4 | 前9 |
| 分野横断的能力 | 汎用的技能 | 情報収集・活用・発信力 | 情報収集・活用・発信力 | ディジタルツールを含む種々の手段や各種メディアを活用し、情報を収集できる。 | 4 | |
| 信頼性・妥当性・有効性などを考慮しながら情報を検証・評価できる。 | 4 | |
| 自己及び他者の権利に配慮し、適切な方法を用いて情報を活用し、効果的に情報発信できる。 | 4 | |
| 思考力 | 思考力 | 複合的な事象や出来事を分析できる。 | 4 | |
| 情報や主張を批判的に検証できる。 | 4 | |
| 情報や主張を説得的に提示するための方法を考えることができる。 | 4 | |
| 課題発見力・問題解決力 | 課題発見力・問題解決力 | 直面している事象や出来事を分析して、対応すべき問題を特定できる。 | 4 | |
| 現状を分析した上で、実現すべき理想との乖離(ギャップ)の中に含まれる課題を把握できる。 | 4 | |
| 問題の解決、理想の実現のために達成すべき目標を設定し、また、具体的な行動案を検討できる。 | 4 | |
| 創造性・デザイン能力 | 創造性 | 総合的な学習経験と創造的思考力 | 専門分野以外の多様なものの捉え方や視点の重要性を認識し、受け入れることができる。 | 4 | 後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15 |
| 多角的な視点から事象を分析し、対応すべき問題を定義できる。 | 4 | 後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15 |
| 様々な知識を統合的に活用しながら、あらかじめ答えが与えられていない問題に対する解決方法を考えることができる。 | 4 | 後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15 |
| エンジニアリングデザイン能力 | エンジニアリングデザイン能力 | クライアントやユーザの要求や実装すべき機能などを把握し、工学的な要件として把握できる。 | 4 | |
| 種々の制約条件の下で、複数の解決方法について検討し、工学的視点から判断した最適解を提示できる。 | 4 | |
| 工学的問題解決方法を実現するためのプロセスを具体的に考え、進捗を把握しながら、実践できる。 | 4 | |