到達目標
１）アイデアを実現するための電子回路をディジタルICやマイコンなどを用いて設計製作できる。
２）圧力センサ、加速度センサ、赤外線センサなど、データーシートなどを参考にいずれかのセンサを回路に活用することができる。
３）パワーポイントなど活用し、他者に対して、自らのアイデアを伝えることができる。
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 |
| 到達目標１ | 電子回路の設計に必要な知識を有しており、コスト等を考慮し、ICやマイコンを駆使し、最適な回路を設計できる。 | 電子回路の設計に必要な知識を有しており、最低限の機能を有した回路が設計できる。 | 電子回路の設計に必要な知識を有しておらず、回路が設計できない。 |
| 到達目標２ | 選択したセンサをデーターシートなどを参考に適切に扱い、回路に組み込むことができる。またセンサの誤差や特性について説明することができる。 | 選択したセンサをデーターシートなどを参考に適切に扱い、回路に組み込むことができる。 | 選択したセンサをデーターシートなどを参考にしても適切に扱えず、回路に組み込むことができない。 |
| 到達目標３ | 情報収集・整理を行い、聞き手を考慮したわかりやすい発表と資料作成が行えるに必要な知識を有しており、コスト等を考慮し、最適な回路を設計できる。。 | 情報収集・整理を行い、最低限の発表と資料作成が行える。 | 情報収集・整理を行うことができず、十分な発表と資料作成が行えない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 D① 専門工学の基礎に関する知識と基礎技術を統合し、活用できる。
学習・教育到達度目標 D② 工学知識や技術を用いて、課題解決のための調査や実験を計画し、遂行できる。
学習・教育到達度目標 E② 日本語で論理的に記述し、報告・討論できる。
教育方法等
概要:
座学により身につけたディジタル回路の基礎理論と教員側が準備したディジタル回路の試作体験の経験に基づいてグループで協力し、ディジタルICやマイコン各種センサなどを用いた電子回路の設計と製作を行う。
授業の進め方・方法:
・電子回路の設計と製作を行う上で必要な基礎知識（マイコンや周辺回路）を座学により身につける。
・教員が課すした基本的なマイコンを用いた回路を班で協力し、試作を行い、製作に関する知識を深める。
・試作体験を基に班ごとに製作する回路のアイデアを考える。
・各班で設計・製作を行った電子回路については機能や回路構成、動作原理についてPowerPointを用いて発表する。
注意点:
後半の回路製作では、必要に応じて放課後等の時間を利用し、電子回路と成果発表のためのスライドをそれぞれ完成させること。
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 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス、事例紹介 |
マイコンならびに周辺回路を構成する基本要素を理解できる。
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| 2週 |
電子回路および回路試作の基礎 |
ブレッドボード、LEDについて理解し、扱うことができる。
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| 3週 |
回路の試作体験（１）：ディジタル入出力 |
プルアップ回路およびプルダウン回路を作り、マイコンにスイッチの状態を取り込み、状態に応じてLEDを点灯消灯することができる
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| 4週 |
回路の試作体験（２）：アナログ入出力 |
マイコンのAD変換入力を扱い、ポテンショメーターの位置に応じて、LEDの光り方を変化させることができる
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| 5週 |
回路の試作体験（３）：点滅出力・シリアル出力・ロジックIC |
マイコンのタイマー関数を用いてLEDを点滅させることができる。
またロジックICをデーターシートを参考に回路を構築し、動作させることが出来、その状態をマイコンで取り込み、シリアル出力することができる
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| 6週 |
設計製作する回路の構想（１） |
ディジタル回路を応用した装置のアイデアを立案できる。
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| 7週 |
設計製作する回路の構想（２） |
ディジタル回路を応用した装置のアイデアを立案できる。
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| 8週 |
回路設計と部品の見積り |
アイデアを実現するための回路設計およびコストを考慮した設計ができる。
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| 4thQ |
| 9週 |
回路製作（１） |
設計した回路を、各種電子部品を組み合わせて製作できる。
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| 10週 |
回路製作（２） |
設計した回路を、各種電子部品を組み合わせて製作できる。
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| 11週 |
回路製作（３） |
設計した回路を、各種電子部品を組み合わせて製作できる。
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| 12週 |
回路製作（４） |
設計した回路を、各種電子部品を組み合わせて製作できる。
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| 13週 |
回路製作ならびに最終発表（各班の成果発表）の準備 |
設計した回路を、各種電子部品を組み合わせて完成させ、情報を整理し、成果発表のための資料を作成できる。
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| 14週 |
最終発表（各班の成果発表）の準備 |
成果発表のための資料を作成できる。
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| 15週 |
最終発表（１） |
完成した回路の機能や回路構成、動作原理を説明できる。
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| 16週 |
最終発表（２） |
完成した回路の機能や回路構成、動作原理を説明できる。
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 計測 | 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 | 後4 |
| オシロスコープの動作原理を説明できる。 | 4 | 後3 |
| 分野別の工学実験・実習能力 | 電気・電子系分野【実験・実習能力】 | 電気・電子系【実験実習】 | 増幅回路等(トランジスタ、オペアンプ)の動作に関する実験結果を考察できる。 | 3 | 後5 |
| 論理回路の動作について実験結果を考察できる。 | 4 | 後5 |
| ディジタルICの使用方法を習得する。 | 3 | 後3,後5 |
| 分野横断的能力 | 態度・志向性(人間力) | 態度・志向性 | 態度・志向性 | 周囲の状況と自身の立場に照らし、必要な行動をとることができる。 | 3 | 後6,後7,後9 |
| 自らの考えで責任を持ってものごとに取り組むことができる。 | 3 | 後6,後7,後9 |
| 目標の実現に向けて計画ができる。 | 3 | 後6,後7 |
| 目標の実現に向けて自らを律して行動できる。 | 3 | 後10,後11,後12 |
| 日常の生活における時間管理、健康管理、金銭管理などができる。 | 3 | 後10,後11,後12 |
| 社会の一員として、自らの行動、発言、役割を認識して行動できる。 | 3 | |
| チームで協調・共同することの意義・効果を認識している。 | 3 | 後9,後10,後11,後12 |
| チームで協調・共同するために自身の感情をコントロールし、他者の意見を尊重するためのコミュニケーションをとることができる。 | 3 | 後9,後10,後11,後12 |
| 当事者意識をもってチームでの作業・研究を進めることができる。 | 3 | 後9,後10,後11,後12 |
| チームのメンバーとしての役割を把握した行動ができる。 | 3 | 後9,後10,後11,後12 |
| リーダーがとるべき行動や役割をあげることができる。 | 3 | 後13,後14 |
| 適切な方向性に沿った協調行動を促すことができる。 | 3 | 後13,後14 |
| リーダーシップを発揮する(させる)ためには情報収集やチーム内での相談が必要であることを知っている | 3 | 後13,後14 |
評価割合
| 試験 | 小テスト等 | 演習・レポート | 発表 | 相互評価 | 合計 |
| 総合評価割合 | 0 | 0 | 40 | 40 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 40 | 40 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |