概要:
前学期は,ロボット工学概論などで学習した内容について,実験を通して理解を深めるとともに,計測について理解する。
後学期は,ソーシャルデザイン工学科教員研究室単位に配属し,単独のテーマについて計画から結果のプレゼンテーションまで総合的に学習する。
授業の進め方・方法:
前学期は,各テーマで設定された実験を行い、データ整理を行う。後日,レポートを作成・提出する。
後学期は自主的あるいは指導教員のアドバイスを受けながら実験を進める。
注意点:
前学期のロボット工学実験のレポートの提出期限は,実験終了後1週間以内とする。提出期限を過ぎた場合は減点の対象とする。前学期の評価は,レポートを80%,実習への取り組みを20%の割合で総合的に評価する。
後学期のロボット工学実験は,テーマ別に発表会を行って評価する。学年評価は前学期と後学期を平均して行い,60点以上を合格とする。ただし,1テーマでも特別な理由なく欠席したり,レポートが未提出の場合は,上記の平均点にかかわらず不合格の評価となる。
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レポートや試験等において評価する。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
前期実験ガイダンス:実験に関する諸注意,班分けを行う。 |
実験に関する諸注意を正しく理解する。
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2週 |
PID実験:PID制御によるヒータ温度制御 |
PID制御の実現方法を学び、理論と装置の両面から実験結果を考察できる。
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3週 |
PID実験:PID制御によるヒータ温度制御 |
PID制御の実現方法を学び、理論と装置の両面から実験結果を考察できる。
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4週 |
材料学実験:鋼の熱処理,相変態。試料の理解,研磨,ミクロ組織観察。 |
平衡状態図を用いて,炭素鋼の熱処理条件によるミクロ組織の変化を理解できる。
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5週 |
材料学実験:鋼の熱処理,相変態。硬さ測定,焼き入れ、焼き戻し。 |
ミクロ組織と硬さの関係を理解できる。硬度計の原理および使用方法を習得する。
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6週 |
材料学実験:鋼の熱処理,相変態。シャルピー衝撃試験。 |
ミクロ組織と靭性の関係を理解できる。衝撃試験機の原理,使用方法を習得する。
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7週 |
飛行機のコンピュータシミュレーション:① 飛行機の設計
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3DCADを用いて,飛行機のような複雑な三次元形状をデザインできる.
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8週 |
飛行機のコンピュータシミュレーション:② CFD解析
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CAEの概要を理解すると共に,実際にCFDソフトによる数値シミュレーションを実行できる.
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2ndQ |
9週 |
飛行機のコンピュータシミュレーション:③ 空力特性の評価とカイゼン |
数値計算の結果を可視化し,その結果を解析することができる.
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10週 |
ジンバル制御実験:ブラシレスモータの制御 |
ブラシレスモータの位置・速度制御が出来る。
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11週 |
ジンバル制御実験:6軸センサによる角度計測 |
6軸センサの情報を用いて、ジンバルの角度を計測できる。
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12週 |
ジンバル制御実験:ジンバルの制御 |
ブラシレスモータと6軸センサを用いて、2軸のジンバルを制御できる。
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13週 |
熱工学実験:熱電対の校正実験 |
熱電対温度計の校正実験を行い,計測することができる。
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14週 |
熱工学実験:ボンベ熱量計による発熱量測定
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発熱量の実験を行い,正しく計測することができる。
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15週 |
熱工学実験:ボンベ熱量計による発熱量測定 |
低発熱量,高発熱量の違いを正しく理解し導出することができる。
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16週 |
卒業研究の研究室単位で実験テーマを設定する。
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実験テーマの背景や工学的意味が説明できる。
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後期 |
3rdQ |
1週 |
知財教育:特許法等の法律、著作権の取り扱いに関するルール等について学ぶ。
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技術者を目指す者として、知的財産に関する知識を身に付ける。
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2週 |
実験(1):実験の実施 |
実験・解析方法などの検討ができる。
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3週 |
実験(2):実験の実施 |
実験・解析方法などの検討ができる。
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4週 |
実験(3):実験の実施 |
実験・解析方法などの検討ができる。
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5週 |
実験(4):実験の実施
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実験・解析方法などの検討ができる。
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6週 |
実験(5):実験の実施 |
実験・解析方法などの検討ができる。
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7週 |
実験(6):実験の実施 |
実験・解析方法などの検討ができる。
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8週 |
実験(7):実験の実施
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実験・解析方法などの検討ができる。
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4thQ |
9週 |
実験(8):実験の実施 |
実験・解析方法などの検討ができる。
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10週 |
実験(9):実験の実施 |
実験・解析方法などの検討ができる。
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11週 |
実験(10):まとめ,プレゼンテーション準備 |
実験・解析方法などの検討ができる。
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12週 |
実験(11):まとめ,プレゼンテーション準備 |
実験・解析方法などの検討ができる。
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13週 |
実験(12):まとめ,プレゼンテーション準備 |
実験・解析方法などの検討ができる。
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14週 |
実験(13):発表会を実施 |
実験内容についてプレゼンテーションできる。
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15週 |
実験(14):発表会用資料等をまとめて提出 |
実験の成果をまとめることができる。
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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 |
基礎的能力 | 工学基礎 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 | 3 | |
実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。 | 3 | |
実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。 | 3 | |
実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 | 3 | |
実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 3 | |
実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。 | 3 | |
実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。 | 3 | |
実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 3 | |
個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。 | 3 | |
共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 3 | |
レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。 | 3 | |
技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史 | 技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史 | 知的財産の社会的意義や重要性の観点から、知的財産に関する基本的な事項を説明できる。 | 3 | |
知的財産の獲得などで必要な新規アイデアを生み出す技法などについて説明できる。 | 3 | |
技術者の社会的責任、社会規範や法令を守ること、企業内の法令順守(コンプライアンス)の重要性について説明できる。 | 3 | |
技術者を目指す者として、諸外国の文化・慣習などを尊重し、それぞれの国や地域に適用される関係法令を守ることの重要性を把握している。 | 3 | |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 計測制御 | 計測の定義と種類を説明できる。 | 4 | |
測定誤差の原因と種類、精度と不確かさを説明できる。 | 4 | |
国際単位系の構成を理解し、SI単位およびSI接頭語を説明できる。 | 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】 | 実験・実習の目標と心構えを理解し、実践できる。 | 4 | |
災害防止と安全確保のためにすべきことを理解し、実践できる。 | 4 | |
レポートの作成の仕方を理解し、実践できる。 | 4 | |
ノギスの各部の名称、構造、目盛りの読み方、使い方を理解し、計測できる。 | 4 | |
マイクロメータの各部の名称、構造、目盛りの読み方、使い方を理解し、計測できる。 | 4 | |
ダイヤルゲージ、ハイトゲージ、デプスゲージなどの使い方を理解し、計測できる。 | 4 | |
加工学実験、機械力学実験、材料学実験、材料力学実験、熱力学実験、流体力学実験、制御工学実験などを行い、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2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前11,前12,前13,前14,前15,前16 |
実験の内容をレポートにまとめることができ、口頭でも説明できる。 | 4 | 前1,前10 |