制御情報工学概論

科目基礎情報

学校 久留米工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 制御情報工学概論
科目番号 1S11 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 制御情報工学科 対象学年 1
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 プリント教材,Power Point(プロジェクター)、ビデオ教材。参考書:高専機構編,目指せプロフェッショナルエンジニア われら高専パワー全開(日刊工業新聞社)
担当教員 田中 諒,丸山 延康,江崎 昇二,江頭 成人,小田 幹雄,黒木 祥光,中野 明,松島 宏典,堺 研一郎,古賀 裕章

到達目標

1.専門科目担当各教員の授業内容のあらましを理解できる。
2.制御情報工学科専門教育課程について大まかに理解できる。
3.専門科目に関連した工学基礎科目を学ぶ理由を理解できる。
4.制御情報工学科の実験の概要を理解できる。

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専門科目担当各教員の授業内容のあらましを理解できる。専門科目担当各教員の授業内容のあらましをほぼ理解できる。専門科目担当各教員の授業内容のあらましを理解できていない。
評価項目2制御情報工学科専門教育課程の概要について理解できる。制御情報工学科専門教育課程の概要についてほぼ理解できる。制御情報工学科専門教育課程について理解できない。
評価項目3専門科目に関連した工学基礎科目を学ぶ理由を理解できる。専門科目に関連した工学基礎科目を学ぶ理由をほぼ理解できる。専門科目に関連した工学基礎科目を学ぶ理由を理解できない。
評価項目4制御情報工学科の実験の概要を理解できる。制御情報工学科の実験の概要をほぼ理解できる。制御情報工学科の実験の概要を理解できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
研究室や実験室等を見学し、また制御情報工学科で開設されている専門科目や教員の研究分野を平易に解説することで将来の学習の動機付けを行う。
授業の進め方・方法:
制御情報工学科教員が1回ずつ担当して講義する。また、制御情報工学科の実験についてガイダンスする。プリント教材やPower Point(プロジェクター)を使用し、専門科目の内容を分かりやすく説明する。中間試験期間中は休講とする。
注意点:
特に予備知識は必要ない。毎回レポートを作成するので、授業内容を理解するように心がけること。
各教員が課すレポート課題を100点満点で評価し、平均をとる。
評価基準:60点以上を合格とする。
再試:再試は行わない。
諸注意:授業で学んだことを各自で十分に復習すること。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 制御情報工学科の施設見学 制御情報工学科の施設を把握する。
2週 制御情報工学科のガイダンス、カリキュラム等の説明(田中) 制御情報工学科の教育カリキュラム、就職・進学先を把握し、将来への学習意欲をもつ。
3週 脳の数理科学(小田) 脳の数理科学についての知識を理解できる。
4週 シーケンス制御,計測工学,制御工学(江﨑) シーケンス制御,計測工学,制御工学についての知識を理解する。
5週 システム制御とコンピュータⅠ
(江頭)
システム制御とコンピュータについての知識を理解する。
6週 磁石の性質を利用する次世代エレクトロニクス (堺) 磁石の性質を利用する次世代エレクトロニクスについての知識を理解する。
7週 システム制御とコンピュータⅡ(江頭) システム制御とコンピュータについての知識を理解する。
8週 中間試験期間のため休講
2ndQ
9週 コンピュータビジョン(松島) コンピュータビジョンについての知識を理解する。
10週 ソフトウェア工学(中野) ソフトウェア工学についての知識を理解できる。
11週 自動制御のための制御系設計法(田中) 自動制御のための制御系設計法についての知識を理解する。
12週 情報理論(黒木) 情報理論ついての基礎知識を理解できる。
13週 医用画像処理(古賀) 医用画像処理についての知識を理解する。
14週 設計製図とCAD/CAM(田中) 設計製図とCAD/CAMについての知識を理解する。
15週 電子情報実験(堺)、情報工学実験
(中野)、情報通信実験(黒木)のガイダンス
制御情報工学科の実験について理解する。
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
専門的能力分野別の専門工学機械系分野製図CADシステムの役割と基本機能を理解し、利用できる。1前14
力学力は、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。1
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。1
一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。1
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。1
運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。1
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。1
周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。1
計測制御計測の定義と種類を説明できる。1前5
自動制御の定義と種類を説明できる。1前4,前5,前11
フィードバック制御の概念と構成要素を説明できる。1前4,前5,前11
伝達関数を説明できる。1前11
電気・電子系分野電気回路電荷と電流、電圧を説明できる。3
オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。3
キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。4
合成抵抗や分圧・分流の考え方を用いて、直流回路の計算ができる。4
ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。3
電力量と電力を説明し、これらを計算できる。3
正弦波交流の特徴を説明し、周波数や位相などを計算できる。3
平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。3
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。3
R、L、C素子における正弦波電圧と電流の関係を説明できる。3
瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。3
フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。3
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。3
キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の計算ができる。4
合成インピーダンスや分圧・分流の考え方を用いて、交流回路の計算ができる。4
直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。3
相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。3
理想変成器を説明できる。3
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。3
RL直列回路やRC直列回路等の単エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。3
RLC直列回路等の複エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。3
重ねの理を用いて、回路の計算ができる。3
網目電流法を用いて回路の計算ができる。3
節点電位法を用いて回路の計算ができる。3
テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。3
電磁気電荷及びクーロンの法則を説明でき、点電荷に働く力等を計算できる。3
電界、電位、電気力線、電束を説明でき、これらを用いた計算ができる。3
ガウスの法則を説明でき、電界の計算に用いることができる。3
導体の性質を説明でき、導体表面の電荷密度や電界などを計算できる。3
誘電体と分極及び電束密度を説明できる。3
静電容量を説明でき、平行平板コンデンサ等の静電容量を計算できる。3
コンデンサの直列接続、並列接続を説明し、その合成静電容量を計算できる。3
静電エネルギーを説明できる。3
磁性体と磁化及び磁束密度を説明できる。3
電流が作る磁界をビオ・サバールの法則を用いて計算できる。3
電流が作る磁界をアンペールの法則を用いて計算できる。3
磁界中の電流に作用する力を説明できる。3
ローレンツ力を説明できる。3
磁気エネルギーを説明できる。3
電磁誘導を説明でき、誘導起電力を計算できる。3
自己誘導と相互誘導を説明できる。3
自己インダクタンス及び相互インダクタンスを求めることができる。3
電子回路ダイオードの特徴を説明できる。1前7,前15
電子工学電子の電荷量や質量などの基本性質を説明できる。3
エレクトロンボルトの定義を説明し、単位換算等の計算ができる。3
原子の構造を説明できる。3
パウリの排他律を理解し、原子の電子配置を説明できる。3
結晶、エネルギーバンドの形成、フェルミ・ディラック分布を理解し、金属と絶縁体のエネルギーバンド図を説明できる。3
金属の電気的性質を説明し、移動度や導電率の計算ができる。3
真性半導体と不純物半導体を説明できる。3前6,前15
半導体のエネルギーバンド図を説明できる。3
pn接合の構造を理解し、エネルギーバンド図を用いてpn接合の電流―電圧特性を説明できる。3
バイポーラトランジスタの構造を理解し、エネルギーバンド図を用いてバイポーラトランジスタの静特性を説明できる。3
電界効果トランジスタの構造と動作を説明できる。3
情報系分野プログラミング代入や演算子の概念を理解し、式を記述できる。1
変数の概念を説明できる。1
データ型の概念を説明できる。1
主要な言語処理プロセッサの種類と特徴を説明できる。1
ソフトウェア開発に利用する標準的なツールの種類と機能を説明できる。1
ソフトウェアソフトウェアを中心としたシステム開発のプロセスを説明できる。1前9,前15
情報数学・情報理論情報量の概念・定義を理解し、実際に計算することができる。1
情報源のモデルと情報源符号化について説明できる。1
その他の学習内容オームの法則、キルヒホッフの法則を利用し、直流回路の計算を行うことができる。4
トランジスタなど、ディジタルシステムで利用される半導体素子の基本的な特徴について説明できる。4
データモデル、データベース設計法に関する基本的な概念を説明できる。1
メディア情報の主要な表現形式や処理技法について説明できる。1前12
情報を離散化する際に必要な技術ならびに生じる現象について説明できる。1前5

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合00000100100
基礎的能力000005050
専門的能力000005050
分野横断的能力0000000