到達目標
１．演算増幅器とセンサを組み合わせ数種類の基本回路を設計できる。
２．マイコンとセンサを組み合わせた装置例を提案できる。
３．センサの信号を活用する基本的なマイコン装置の例を説明できる。
４．CADを操作し数個の部品を実装するプリント基板設計ができる。
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 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 演算増幅器とセンサを組み合わせ数種類の基本回路を設計し十分な説明ができる。 | 演算増幅器とセンサを組み合わせ数種類の基本回路を設計できる。 | 演算増幅器とセンサを組み合わせ数種類の基本回路を設計できない。 |
| 評価項目2 | マイコンとセンサを組み合わせた装置例を提案し十分な説明ができる。 | マイコンとセンサを組み合わせた装置例を提案できる。 | マイコンとセンサを組み合わせた装置例を提案できない。 |
| 評価項目3 | センサの信号を活用する基本的なマイコン装置を例示し十分な説明ができる。 | センサの信号を活用する基本的なマイコン装置を例示し説明できる。 | センサの信号を活用する基本的なマイコン装置を例示し説明できない。 |
| 評価項目４ | CADを操作し数個の部品を実装するプリント基板設計し十分な説明ができる。 | CADを操作し数個の部品を実装するプリント基板設計ができる。 | CADを操作し数個の部品を実装するプリント基板設計ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
JABEE A-2
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JABEE B-2
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JABEE G-2
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教育方法等
概要:
１年次から４年次までの学習結果を総合して、実用的な回路の設計法を習得する。まず電気電子装置の設計に関する基本要素を学ぶ。これに続き電気電子装置の中心となる電子回路の設計と実際の動作確認方法など基礎的な実践力を学ぶ。そして、実現する装置に必要な課題をハードウェア、ソフトウェア両面から解決するの問題解決手法を身に付けることを目的とする。
授業の進め方・方法:
演算増幅器、センサー、マイコンなどの英語規格資料を教材に用いる。これらを理解する力を養い、課題仕様を実現する電子回路を設計する。基本的な要素の動作を回路動作を参照しながら理解する。最終的に電子装置を設計ために必要な基礎知識をCADの活用を含めて習得できる授業を行う。課題に積極的に向い、不足する知識を自己学習しながら装置を完成できるよう粘り強い努力が必要である。実務経験のある教員による授業科目：この科目は企業でDSPを用いたセンシング応用機器開発の実務に従事した教員が新しい課題解決に当たった経験を電子回路設計や組み込みシステム実現の講義に活かし演習や講義を行う。
注意点:
中間試験と期末試験（100点満点）の平均点の80%で80点、課題レポートなどで20点の合計100点満点で60点以上を合格とする。不合格の場合、一定の復習を行えば再試験を1回行い、60点以上合格としその評価は60点とする。
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 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
電気電子装置に関する概論 |
電気電子装置の基本構成について説明できる。
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| 2週 |
演算増幅器などの英文規格資料の活用 |
演算増幅器の規格表の読み取りができる。
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| 3週 |
各種センサとマイクロコンピュータの総括 |
光センサ、音響センサとマイクロコンピュータの主要な特性を説明できる。
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| 4週 |
電子装置に関する基礎知識 |
演算増幅器による基本回路を説明できる。
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| 5週 |
システムとしての電子回路設計 |
センサからのアナログ、デジタルでの入力に対応する電子回路とソフトウェアの目的を説明できる。
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| 6週 |
ハードウェアとソフトウェアの役割とその分担 |
システムとしてソフトウェアとハードウェアの役割分担について説明できる。
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| 7週 |
電子回路設計のためのCAD活用 |
電子回路の設計ＣＡＤの基本動作を理解し基板上に部品配置できる。
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| 8週 |
中間試験 |
学習事項のまとめと確認
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| 2ndQ |
| 9週 |
プリント基板設計のためのCAD活用設計課題の演習（１） |
電子回路を配線し基板パターンの設計例を示すことができる。
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| 10週 |
設計課題の演習（１） |
問題を解決するための電子装置を構成図を示して提案できる。
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| 11週 |
設計課題の演習（２） |
必要なセンサ、増幅器などを選定し応答信号の観測ができる。
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| 12週 |
センサ信号を処理するソフトウェアの構築 |
１個のセンサ入力信号をマイクロコンピュータに入力後処理するソフトウェアを具体的に説明できる。
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| 13週 |
電子回路設計（１） |
装置を提案し構成図、マイコンと見合わせる電子回路図を作成できる。
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| 14週 |
電子回路設計（２） |
特徴的な個所についてセンサを用いた信号および電子回路動作の確認方法を説明できる。
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| 15週 |
設計例の評価とまとめ |
提案する装置の主要な個所を提案書にまとめることができる。
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| 16週 |
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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 |
| 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) | 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 | 前15 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電子回路 | 利得、周波数帯域、入力・出力インピーダンス等の増幅回路の基礎事項を説明できる。 | 3 | 前1,前2 |
| 演算増幅器の特性を説明できる。 | 4 | 前3,前4 |
| 演算増幅器を用いた基本的な回路の動作を説明できる。 | 4 | 前4 |
| 分野横断的能力 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 書籍、インターネット、アンケート等により必要な情報を適切に収集することができる。 | 3 | 前10,前11 |
| 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。 | 3 | 前10,前11 |
| 公衆の健康、安全、文化、社会、環境への影響などの多様な観点から課題解決のために配慮すべきことを認識している。 | 3 | 前9,前10,前11,前12,前13 |
| 要求に適合したシステム、構成要素、工程等の設計に取り組むことができる。 | 3 | 前5,前6,前7,前14,前15 |
| 経済的、環境的、社会的、倫理的、健康と安全、製造可能性、持続可能性等に配慮して解決策を提案できる。 | 3 | 前15 |
評価割合
| 試験 | 課題レポート | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |