概要:
身近な電気・電子・情報機器のしくみの理解,ロボットの設計・製作,学研の電子ブロックを用いた各種電気・電子回路の実験を通して,電気・電子回路の基礎知識を体験的に学習する.また,ロボットの製作や,身近な素材からL,R,Cなど回路素子の製作を行って電子ブロックと組み合わせて動作を確認するなど,ものづくり体験も合わせて行う.
授業の進め方・方法:
専門科目の導入部において,簡単なものづくりやプログラミングを通じて,楽しみながら工学技術に触れさせる.
注意点:
2単位 60時間.
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
電子ブロック(1) 基本的な素子の説明とブロックの確認 |
学研の電子ブロックを用いた各種電気・電子回路の実験を通して、電気・電子回路の基礎知識を体験的に習得する。
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2週 |
電子ブロック(2) 基礎的な回路の実験 |
同上
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3週 |
電子ブロック(3) アンプの実験 |
同上
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4週 |
電子ブロック(4) ラジオの実験 |
同上
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5週 |
電子ブロック(5) マルチバイブレータ、発振回路の実験 |
同上
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6週 |
基礎電気学Ⅰに関する実験(1) オームの法則 |
電気回路における最も基本的な法則であるオームの法則について、簡単な実験を通し理解を深め、併せて測定器の操作に慣れることを目的とする。
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7週 |
テスターの製作(1) ガイダンスとパーツのチェック |
テスタキットの製作を通じて、簡単な電子工作技術の習得ができる。電子部品の扱い方を体験し、またテスターの校正を通して、計測の初歩を実施できる。
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8週 |
テスターの製作(2) テスターの組み立て |
同上
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2ndQ |
9週 |
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10週 |
テスターの製作(3) テスターの組み立て |
同上
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11週 |
テスターの製作(4) テスターの校正 |
同上
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12週 |
基礎電気学Ⅰに関する実験(2) キルヒホッフの実験 |
並列及び直並列接続したときの各端子間の抵抗の抵抗値をテスタで実測して、計算値と比較することで合成抵抗の求め方を学ぶ。 また、回路の各部における電流値や電圧値をテスタで実測し、キルヒホッフの法則が実際に成り立っていることを確認して、キルヒホッフの法則の理解を深める。
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13週 |
小型モーターカーの製作(1) ミニ四駆の製作 |
ダブルシャフトモータを搭載した四輪駆動型の小型モーターカーを製作し,タイムトライアル競技に向けた軽量化等の改良ができる.また,製作した小型モーターカー駆動させ,タイムトライアル競技を行うことができる.
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14週 |
小型モーターカーの製作(2) ミニ四駆の製作と改良 |
同上
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15週 |
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16週 |
小型モーターカーの製作(3) ミニ四駆の改良とタイムトライアル |
同上
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後期 |
3rdQ |
1週 |
計算機工学Ⅰに関する実験 論理回路の実験(1) ブレッドボードを使用し,LEDを点灯させる基本回路を製作する. |
ブレッドボードの使い方を理解する. LEDを点灯させる基本回路を説明できる.
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2週 |
計算機工学Ⅰに関する実験 論理回路の実験(2) 論理回路ICを用いて,ブレッドボード上に論理回路を構成する. |
真理値表から論理式,回路を説明できる. 論理回路をブレッドボード上に構成できる.
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3週 |
計算機工学Ⅰに関する実験 論理回路の実験(3) 論理回路ICを用いて,ブレッドボード上に論理回路を構成する. |
真理値表から論理式,回路を説明できる. 論理回路をブレッドボード上に構成できる.
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4週 |
計算機工学Ⅰに関する実験 論理回路の実験(4) 7Seg.LEDを用いて,ブレッドボード上に数字を点灯させる回路を構成する. |
LEDを点灯させる基本回路を説明できる. 7Seg.LEDの基本構成,アノードコモン,カソードコモンを説明できる.
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5週 |
計算機工学Ⅰに関する実験 論理回路の実験(5) 2進数を用いて7Seg.LEDに10進数を点灯するBCD(Binary-coded decimal)回路を構成する. |
2進数と10進数の対応を説明できる. BCDto7Segment Decoder ICを用いて回路を構成できる.
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6週 |
計算機工学Ⅰに関する実験 論理回路の実験(6) カウンタICを用いて,1桁の数値をカウントする回路を構成する. |
BCDカウンタICを用いて1桁のカウント回路を構成できる.
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7週 |
計算機工学Ⅰに関する実験 論理回路の実験(7) カウンタICを用いて,2桁の数値をカウントする回路を構成する. |
BCDカウンタICを用いて2桁のカウント回路を構成できる.
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8週 |
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4thQ |
9週 |
環境理解型ロボットの制御(1) ロボットの分解および部品チェック |
マイコンロボットの構造とプログラミングの概要について理解し,取り扱うことができる.
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10週 |
環境理解型ロボットの制御(2) ロボットの組み立て |
同上
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11週 |
環境理解型ロボットの制御(3) ライントレースのプログラミングと動作チェック |
同上
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12週 |
環境理解型ロボットの制御(4) ライントレースのプログラミングと動作チェック |
同上
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13週 |
環境理解型ロボットの制御(5) ライントレースの動作チェックとタイムトライアル |
同上
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14週 |
基礎電気学Ⅰに関する実験(3) コンデンサの実験 |
抵抗やインダクタなどのように電気回路における基本的な素子であり、様々な工学製品で使用されているコンデンサについて、特性を測定し、その働きを理解することを目的とする。
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15週 |
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16週 |
環境理解型ロボットの制御(6) ライントレースのタイムトライアル |
マイコンロボットの構造とプログラミングの概要について理解し,取り扱うことができる.
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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 |
専門的能力 | 分野別の工学実験・実習能力 | 情報系分野【実験・実習能力】 | 情報系【実験・実習】 | 与えられた問題に対してそれを解決するためのソースプログラムを、標準的な開発ツールや開発環境を利用して記述できる。 | 2 | |