工学基礎Ⅱ

科目基礎情報

学校 北九州工業高等専門学校 開講年度 平成30年度 (2018年度)
授業科目 工学基礎Ⅱ
科目番号 0017 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 生産デザイン工学科(共通科目) 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材
担当教員 内田 武,小清水 孝夫,加島 篤,秋本 髙明,松尾 貴之,竹原 健司,水野 康平,大川原 徹

目的・到達目標

座学で学んだ内容について説明できる.
機械工学・電気電子工学・情報工学・ロボット工学・化学・生物工学の関連性を説明できる.
レポート・課題の作成ができる.

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
機械工学に関する知識の習得講義で学習した機械工学に関する基礎的事項を説明でき,他分野との関連性についても検討できる.講義で学習した機械工学に関する基礎的事項を説明できる.講義で学習した内容を説明できない.
電気電子工学に関する知識の習得講義で学習した電気電子工学に関する基礎的事項を説明でき,他分野との関連性についても検討できる.講義で学習した電気電子工学に関する基礎的事項を説明できる.講義で学習した内容を説明できない.
情報工学に関する知識の習得講義で学習した情報工学に関する基礎的事項を説明でき,他分野との関連性についても検討できる.講義で学習した情報工学に関する基礎的事項を説明できる.講義で学習した内容を説明できない.
ロボット工学に関する知識の習得講義で学習したロボット工学に関する基礎的事項を説明でき,他分野との関連性についても検討できる.講義で学習したロボット工学に関する基礎的事項を説明できる.講義で学習した内容を説明できない.
化学・生物工学に関する知識の習得講義で学習した化学・生物工学に関する基礎的事項を説明でき,他分野との関連性についても検討できる.講義で学習した化学・生物工学に関する基礎的事項を説明できる.講義で学習した内容を説明できない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
工学の導入教育の一環として各専門コースが設定した座学・演習に取り組み,将来進む専門コースの基礎知識を習得するとともに,他分野の識を習得することでエンジニアとしての幅広い素養を身につけることを目的とする.
授業の進め方と授業内容・方法:
5コース(機械創造システム・電気電子・知能ロボットシステム・情報システム・物質化学)の担当教員がそれぞれ5週にわたって講義・演習を行う.内容については各担当教員の指示に従うこと.座学・演習については真摯に取り組み,課題・レポートの提出を怠らないこと.また,3年次コース選択のための重要科目である.
注意点:
座学・演習後は課題・レポートが課されるので提出を怠らないこと.

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス 工学基礎IIの授業の進め方について理解できる.
2週 単位と数値の取り扱い SI単位,有効数字、グラフ化について理解できる.
3週 物体に作用する力と変形(材料力学の話) 力,応力,変形について理解できる.
4週 飛行機の飛行原理(流体工学の話) 揚力,ベルヌーイの定理について理解できる.
5週 熱い、冷たいのからくり(熱工学の話) 対流,熱伝達率について理解できる.
6週 環境と光の関わりについて 環境・エネルギー問題について理解できる.光・電磁波の基本的性質について理解できる.
7週 光をコントロールする材料について 光科学と材料科学の関わりについて理解できる.
8週 生物の仕組みと成り立ちについて 近代生物学から分子生物学までの成り立ちが理解できる.
2ndQ
9週 生命の構造とその応用について
生体高分子や遺伝子情報の応用について理解できる.
10週 コンピュータ内のデータの表現
10進数と2進数の間の基数変換と2の補数による負数の表現方法を理解できる.
11週 コンピュータのハードウェア(論理回路)
真理値表・論理式・論理回路とは何かを理解し,簡単な真理値表から組み合わせ論理回路の設計ができる.
12週 コンピュータのソフトウェア 機械語・アセンブリ言語・高級言語とは何かを理解すると共に,基本的なアルゴリズムを理解しそれをフローチャートで表現することができる.
13週 コンピュータ・ネットワーク イーサネット・インターネトット・パケット交換・回線交換・プロトコルといった通信ネットワークの基本事項を理解できる.
14週 電磁誘導について 電磁誘導の法則、レンツの法則について理解できる
15週 モーターの原理について 電磁力による直流モーターと交流モーターの動作原理を理解できる
16週 半導体について 半導体の特徴とダイオードの特性、光半導体の応用を理解できる
後期
3rdQ
1週 パワーエレクトロニクスについて 整流回路の実際とパワーエレクトロニクスの重要性を理解できる
2週 機械創造システムコース紹介 機械創造システムコースの概要を理解できる
3週 物質化学コース紹介 物質化学コースの概要を理解できる
4週 情報システムコース紹介 情報コースの概要を理解できる
5週 電気電子コース紹介 電気電子コースの概要を理解できる
6週 知能ロボットシステムコース紹介 知能ロボットシステムコースの概要を理解できる
7週 ロボットの世界について ロボットの歴史、現在のロボットの種類・機能について理解できる
8週 ロボットを構成する機械要素について ロボットを構成する歯車などの機械要素について原理などを理解できる
4thQ
9週 センサについて センサの種類・原理について理解できる
10週 制御について 制御工学に関する基礎を理解し,そのロボットへの実装方法について概略を理解できる
11週 機械工学に関する特別講義 機械工学に関する特別講義を受講し,その概要について理解できる.
12週 電気電子工学に関する特別講義 電気電子工学に関する特別講義を受講し,その概要について理解できる.
13週 情報工学に関する特別講義 情報工学に関する特別講義を受講し,その概要について理解できる.
14週 ロボット工学に関する特別講義 ロボット工学に関する特別講義を受講し,その概要について理解できる.
15週 化学・生物工学に関する特別講義 化学・生物工学に関する特別講義を受講し,その概要について理解できる.
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
基礎的能力工学基礎技術者倫理(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)および技術史現代社会の具体的な諸問題を題材に、自ら専門とする工学分野に関連させ、技術者倫理観に基づいて、取るべきふさわしい行動を説明できる。1
技術者倫理が必要とされる社会的背景や重要性を認識している。1
社会における技術者の役割と責任を説明できる。1
環境問題の現状についての基本的な事項について把握し、科学技術が地球環境や社会に及ぼす影響を説明できる。1
環境問題を考慮して、技術者としてふさわしい行動とは何かを説明できる。1
国際社会における技術者としてふさわしい行動とは何かを説明できる。1
過疎化、少子化など地方が抱える問題について認識し、地域社会に貢献するために科学技術が果たせる役割について説明できる。1
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。1
全ての人々が将来にわたって安心して暮らせる持続可能な開発を実現するために、自らの専門分野から配慮すべきことが何かを説明できる。1
技術者を目指す者として、平和の構築、異文化理解の推進、自然資源の維持、災害の防止などの課題に力を合わせて取り組んでいくことの重要性を認識している。1
科学技術が社会に与えてきた影響をもとに、技術者の役割や責任を説明できる。1
科学者や技術者が、様々な困難を克服しながら技術の発展に寄与した姿を通し、技術者の使命・重要性について説明できる。1
専門的能力分野別の専門工学機械系分野力学力のモーメントの意味を理解し、計算できる。1
偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。1
応力とひずみを説明できる。1
許容応力と安全率を説明できる。2
引張荷重や圧縮荷重が作用する棒の応力や変形を計算できる。2後2
熱流体揚力について理解し、揚力係数を用いて揚力を計算できる。2
計測制御計測の定義と種類を説明できる。1
測定誤差の原因と種類、精度と不確かさを説明できる。1
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。1
代表的な物理量の計測方法と計測機器を説明できる。1
自動制御の定義と種類を説明できる。1
フィードバック制御の概念と構成要素を説明できる。1
電気・電子系分野電磁気磁界中の電流に作用する力を説明できる。2前15
電磁誘導を説明でき、誘導起電力を計算できる。1前14
電子回路ダイオードの特徴を説明できる。2前16
電力直流機の原理と構造を説明できる。2前15
水力発電の原理について理解し、水力発電の主要設備を説明できる。2
火力発電の原理について理解し、火力発電の主要設備を説明できる。2
原子力発電の原理について理解し、原子力発電の主要設備を説明できる。2
その他の新エネルギー・再生可能エネルギーを用いた発電の概要を説明できる。2
情報系分野ソフトウェアアルゴリズムの概念を説明できる。1
整列、探索など、基本的なアルゴリズムについて説明できる。1
時間計算量によってアルゴリズムを比較・評価できることを説明できる。1
計算機工学整数・小数をコンピュータのメモリ上でディジタル表現する方法を説明できる。2
整数を2進数、10進数、16進数で表現できる。2
小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。2
基本的な論理演算を行うことができる。1
基本的な論理演算を組合わせて、論理関数を論理式として表現できる。1
論理ゲートを用いて論理式を組合せ論理回路として表現することができる。2
与えられた組合せ論理回路の機能を説明することができる。2
組合せ論理回路を設計することができる。2
情報通信ネットワークローカルエリアネットワークの概念を説明できる。1
インターネットの概念を説明できる。1

評価割合

課題・レポート合計
総合評価割合100100
基礎的能力5050
専門的能力5050
分野横断的能力00