電気情報工学実験

科目基礎情報

学校	都城工業高等専門学校	開講年度	令和06年度 (2024年度)
授業科目	電気情報工学実験
科目番号	0042	科目区分	専門 / 必修
授業形態	実験	単位の種別と単位数	履修単位: 4
開設学科	電気情報工学科	対象学年	3
開設期	通年	週時間数	4
教科書/教材	教科書：3E電気情報工学実験指導書
担当教員	野地 英樹,赤木 洋二,田中 寿

到達目標

(1) 実験テーマの目的、原理、測定方法を理解できる。
(2) 実験用装置、計測器を接続し、グループの一員として実験を実施できる。
(3) 実験結果を表や図に表して、目的、原理、測定方法、考察などとともに報告書を作成し、期日までに提出することができる。

ルーブリック

	理想的な到達レベルの目安 　　　　　　A	標準的な到達レベルの目安 　　　　　　B	最低到達レベルの目安(可) 　　　　　C	（学生記入欄） 到達したレベルに〇をすること。
評価項目1	実験テーマの目的、原理、測定方法について参考図書等により事前に調査し、説明できる。	実験テーマの目的、原理、測定方法について参考図書等により事前に調査し、理解できる。	実験テーマの目的、原理、測定方法を理解できる。	A　・　B　・　C
評価項目2	実験用装置、計測器を適切に選択し、機器の扱い方を十分に理解しながらグループのリーダーとして実験を遂行できる。	実験用装置、計測器を適切に選択し、それらの機器を接続し、グループの一員として実験を遂行できる。	実験用装置、計測器を接続し、グループの一員として実験を実施できる。	A　・　B　・　C
評価項目3	実験結果に対して的確な考察ができ、正しい日本語を用いて報告書をきれいにまとめ、期日までに提出することができる。	実験結果に対して正しい日本語を用いて考察を行い、報告書をきれいにまとめ、期日までに提出することができる。	実験結果を表や図に表して、目的、原理、測定方法、考察などとともに報告書を作成し、期日までに提出することができる。	A　・　B　・　C

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 1-1 （社会の要求あるいは学究的関心に基づいたアイデアを検証することができる基礎技術を身につけていること）

学習・教育到達度目標 1-2 （専門技術に関する創造的構想を具現化するための基礎技術を身につけていること）

学習・教育到達度目標 2-2 （技術的諸問題を解決するための基礎工学の知識を理解し説明できること）

学習・教育到達度目標 2-3 （工学に関する問題点を理解し、適切に対処できること）

学習・教育到達度目標 4-2 （関連する人々と協力して、自分の研究や実験課題に積極的・計画的に取り組むことができること）

教育方法等

概要:

（１）電気回路，電子回路，論理回路，電気機器等で学ぶ理論を実証して，その真意を理解する。
（２）実験装置器具の理解とその取り扱い方法，実験回路構成，実験の進め方，実験データ処理，報告書のまとめ方を習得する。
（３）定量的な感覚を身につけ，直感的な観察力を養う。
（４）科学的，技術的な思考力と創造性を養う。
（５）実験で得たことから実際に応用する技術を習得する。

授業の進め方・方法:

準備学習
(1)実験指導書を十分読み、適宜、参考図書等により予習しておくこと。
自己学習
(1)実験テーマの原理を予習すること。
(2)考察を調べたり、考え、まとめておくこと。

注意点:

(1)報告書の提出期日を必ず守ること。
(2)実験に必要なグラフ用紙、電卓等を忘れないこと。

ポートフォリオ

（学生記入欄）
【授業計画の説明】実施状況を記入してください。

【理解の度合】理解の度合について記入してください。
　　　　　　（記入例）ファラデーの法則、交流の発生についてはほぼ理解できたが、渦電流についてはあまり理解できなかった。
　・前期中間試験まで：　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　・前期末試験まで　：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　・後期中間試験まで：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　・学年末試験まで　：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【試験の結果】定期試験の点数を記入し、試験全体の総評をしてください。
　　　　　　　（記入例）ファラデーの法則に関する基礎問題はできたが、応用問題が解けず、理解不足だった。
　・前期中間試験　点数：　　　　　　総評：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　・前期末試験　　点数：　　　　　　総評：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　・後期中間試験　点数：　　　　　　総評：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　・学年末試験　　点数：　　　　　　総評：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　


【総合到達度】「到達目標」どおりに達成することができたかどうか、記入してください。
　・総合評価の点数：　　　　　　総評：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　


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（教員記入欄）
【授業計画の説明】実施状況を記入してください。
　　
　　
【授業の実施状況】実施状況を記入してください。
　　・前期中間試験まで：　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　・前期末試験まで　：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　・後期中間試験まで：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　・学年末試験まで　：　
　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【評価の実施状況】総合評価を出した後に記入してください。
　
　　　　

授業の属性・履修上の区分

遠隔授業対応

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	授業計画の説明(前期) 前期実験テーマ内容説明
		2週	1. 直流回路	直流回路の基本定理およびブリッジ回路における接続法と感度との関係を理解する。
		3週	1. 直流回路	直流回路の基本定理およびブリッジ回路における接続法と感度との関係を理解する。
		4週	実験データの整理・レポート作成
		5週	2. 交流ブリッジ回路	各種ブリッジによりインダクタンス、キャパシタンス、周波数の測定を行い、交流ブリッジ回路について理解する。
		6週	2. 交流ブリッジ回路	各種ブリッジによりインダクタンス、キャパシタンス、周波数の測定を行い、交流ブリッジ回路について理解する。
		7週	実験データの整理・レポート作成
		8週
	2ndQ
		9週	3. オシロスコープによる位相の測定	周波数，位相差等をオシロスコープにより測定し，オシロスコープの取り扱い方法を習得する。
		10週	3. オシロスコープによる位相の測定	周波数，位相差等をオシロスコープにより測定し，オシロスコープの取り扱い方法を習得する。
		11週	実験データの整理・レポート作成
		12週	4. ベクトル軌跡	R－L直列回路とR－C直列回路の電圧・電流ベクトル図を実験で確かめ，ベクトル軌跡の原理を理解する。
		13週	4. ベクトル軌跡	R－L直列回路とR－C直列回路の電圧・電流ベクトル図を実験で確かめ，ベクトル軌跡の原理を理解する。
		14週	実験データの整理・レポート作成
		15週	予備日	追実験を行う。
		16週	（17週目はポートフォリオの記入）
後期
	3rdQ
		1週	授業計画の説明(後期) 後期実験テーマ内容説明
		2週	1. 論理ＩＣの入出力特性（情報工学実験）	論理ICのTTLについて、基本的な回路の入出力電圧特性を測定する．
		3週	2. 組み合わせ回路（情報工学実験）	TTLを用いて、組合せ回路の設計を行い、その動作について確認する。
		4週	3. 最大公約数の計算（情報工学実験）	指定された２つの整数から最大公約数を求めるプログラムを作成する。
		5週	4. 素数の判定（情報工学実験）	指定された整数が素数であるか判定するプログラムを作成する。
		6週	5. アナログ集積回路の基礎特性（電気・電子工学実験）	アナログ集積回路の中で最も基本的な ICである演算増幅器の基礎特性を理解する。
		7週	6. ダイオードの特性（電気・電子工学実験）	各種ダイオードの静特性，ツェナーダイオードの定電圧特性について理解する．
		8週
	4thQ
		9週	7. 電気回路の過渡現象（電気・電子工学実験）	R-L回路，R-C回路，R-L-C回路の過渡現象を測定し，時定数の概念，R-L-C回路の各パラメータと振動現象との関係を理解する．
		10週	8. 整流回路（電気・電子工学実験）	単相整流回路の特性について平滑回路を挿入して，整流回路の概念を理解する．
		11週	9. 単相変圧器の特性試験（電気機器実験）	単相変圧器の特性試験方法を習得できる。
		12週	10. 単相変圧器による三相結線（電気機器実験）	三相の変圧の各種結線法を知り，相電圧・線電圧・角変位について理解できる。
		13週	11. 直流分巻電動機の起動・速度制御、直流分巻発電機の無負荷特性・外部特性（電気機器実験）	直流分巻電動機の起動および速度制御、直流分巻発電器の無負荷時の飽和特性および無負荷時の外部特性について理解できる。
		14週	12. 直流電動機の速度特性試験（電気機器実験）	各種直流電動機の特性の相違を理解できる。
		15週	予備日	追実験を行う。
		16週	（17週目はポートフォリオの記入）

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	工学実験技術	物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。	3	前2,前3,前5,前6,前9,前10,前12,後2,後3,後11,後12,後13,後14
				実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。	3	前2,前3,前5,前6,前9,前10,前12,後2,後3,後11,後12,後13,後14
				実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。	3	前2,前3,前5,前6,前9,前10,前12,後2,後3,後11,後12,後13,後14
				実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。	3	前4,前7,前11,前14,後2,後3,後4,後5,後11,後12,後13,後14
				実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。	3	前4,前7,前11,前14,後2,後3,後4,後5,後11,後12,後13,後14
				実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。	3	前4,前7,前11,前14,後11,後12,後13,後14
				実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。	3	前4,前7,前11,前14,後11,後12,後13,後14
				実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。	3	前2,前3,前5,前6,前9,前10,前12,後11,後12,後13,後14
				個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。	3	前2,前3,前5,前6,前9,前10,前12,後11,後12,後13,後14
				共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。	3	前2,前3,前5,前6,前9,前10,前12,後11,後12,後13,後14
				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4,前7,前11,前14,後11,後12,後13,後14
専門的能力	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・電子系分野（実験・実習能力）	電圧・電流・電力などの電気諸量の測定が実践できる。	3	前2,前3,前5,前6
				抵抗・インピーダンスの測定が実践できる。	3	前2,前3,前5,前6
				オシロスコープを用いて実際の波形観測が実施できる。	3	前9,前10
				電気・電子系の実験を安全に行うための基本知識を習得する。	3	前2,前3,前5,前6,前9,前10,前12,前13
				キルヒホッフの法則を適用し、実験結果を考察できる。	4	前2,前3
				分流・分圧の関係を適用し、実験結果を考察できる。	4	前2,前3
				ブリッジ回路の平衡条件を適用し、実験結果を考察できる。	4	前2,前3,前5,前6
				重ねの理を適用し、実験結果を考察できる。	4	前2,前3
				インピーダンスの周波数特性を考慮し、実験結果を考察できる。	4	前5,前6
				共振について、実験結果を考察できる。	4	前5,前6
				ダイオードの電気的特性の測定法を習得し、その実験結果を考察できる。	4	後6
				トランジスタの電気的特性の測定法を習得し、その実験結果を考察できる。	4	後7
				ディジタルICの使用方法を習得する。	4	後2,後3
		情報系分野（実験・実習能力）	情報系分野（実験・実習能力）	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	後4,後5
				ソフトウェア生成に利用される標準的なツールや環境を使い、ソースプログラムをロードモジュールに変換して実行できる。	2	後4,後5
				フローチャートなどを用いて、作成するプログラムの設計図を作成することができる。	4	後4,後5
				問題を解決するために、与えられたアルゴリズムを用いてソースプログラムを記述し、得られた実行結果を確認できる。	4	後4,後5
分野横断的能力	汎用的技能	コミュニケーションスキル	コミュニケーションスキル	あるべき姿と現状との差異(課題)を認識するための情報収集ができる	3
				複数の情報を整理・構造化できる。	2
				特性要因図、樹形図、ロジックツリーなど課題発見・現状分析のために効果的な図や表を用いることができる。	2
				課題の解決は直感や常識にとらわれず、論理的な手順で考えなければならないことを知っている。	3
				グループワーク、ワークショップ等による課題解決への論理的・合理的な思考方法としてブレインストーミングやKJ法、PCM法等の発想法、計画立案手法など任意の方法を用いることができる。	3
				どのような過程で結論を導いたか思考の過程を他者に説明できる。	2
				適切な範囲やレベルで解決策を提案できる。	2
				事実をもとに論理や考察を展開できる。	2
				結論への過程の論理性を言葉、文章、図表などを用いて表現できる。	2

評価割合

	レポート	合計
総合評価割合	100	100
基礎的能力	40	40
専門的能力	40	40
汎用的技能	0	0
態度・志向性 （人間力）	0	0
分野横断的能力	20	20