概要:
機械電気工学の分野に関連する実験テーマを実験・実習することにより、機械電気工学専攻で習得した知識の確認と複合領域での理解をより深め、実践的な創造力を育成する。
高橋担当：
高度な生産を実行する上で重要な基礎事項を実験を通して学ぶ。また特殊な入力を施した真直はりのたわみと弾性ひずみエネルギーを理論的および実験的に求め、それらの関係について確認する。
迫田担当：
基本受動素子（抵抗Ｒ、インダクタンスＬ、キャパシタンスＣ）、およびこれらによって構成される基本回路の電圧・電流特性、周波数特性を測定し、素子及び回路の線形性を確認する。
小森担当：
半導体素子の特性を測定し、それらによって構成される基本回路、電源回路、PWM回路との関係を確認する。
高木担当：
現在の生産システムは、様々な制御手法によって自動化されているが、その基本的な手法を理解するため、①簡易施設園芸装置の複合環境制御実験、②スイッチ、リレー、カウンタ、タイマおよびPLCを用いたシーケンス制御実験、③現代制御理論に基づく回転型倒立振子の安定化制御実験を行う。
田中担当：
Linux による開発環境構築と論理回路に関する実験及びArduino を用いた実験を行なう。
白岩担当：
身の回りで起こる様々な伝熱現象や温熱環境の影響を理解するため、①周囲の温熱環境の異なる放熱フィンの特性実験、②ヒートポンプを用いた施設園芸模擬施設内での植物育成実験を行う。
授業の進め方・方法:
担当教員の指示に従うこと。
注意点:
必ず全ての実験に参加し、全ての実験のレポートを提出すること。
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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、梁の弾性変形とエネルギー解析（高橋） |
授業計画・達成目標・成績の評価方法等の説明、生産実験の基本Ⅰ（安全の基本と危険予測）
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| 2週 |
梁の弾性変形とエネルギー解析（高橋） |
生産実験の基本Ⅱ（データ信頼性解析）
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| 3週 |
梁の弾性変形とエネルギー解析（高橋） |
曲げ弾性率の測定
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| 4週 |
梁の弾性変形とエネルギー解析（高橋） |
多様な入力様式の真直はりのたわみとエネルギー
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| 5週 |
梁の弾性変形とエネルギー解析（高橋） |
平等はりを用いた応力・変形解析
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| 6週 |
基本交流回路特性試験（迫田） |
基本受動素子の電圧・電流特性及び周波数特性
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| 7週 |
基本交流回路特性試験（迫田） |
R-L直列回路におけるインピーダンスの周波数特性
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| 8週 |
基本交流回路特性試験（迫田） |
R-C直列回路におけるインピーダンスの周波数特性
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| 2ndQ |
| 9週 |
基本交流回路特性試験（迫田） |
R-L-C 直列回路におけるインピーダンスの周波数特性
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| 10週 |
基本交流回路特性試験（迫田） |
ポートフォリオの記入
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| 11週 |
電源回路の作成とモータ制御（小森） |
半導体素子の静特性
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| 12週 |
電源回路の作成とモータ制御（小森） |
基本回路の動特性
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| 13週 |
電源回路の作成とモータ制御（小森） |
直流電源回路の作成
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| 14週 |
電源回路の作成とモータ制御（小森） |
PWM回路とモータ制御
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| 15週 |
電源回路の作成とモータ制御（小森） |
ポートフォリオの記入
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
システム制御実験（髙木） |
簡易施設園芸実験装置の複合環境制御実験
リレーによるシーケンス制御実験
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| 2週 |
システム制御実験（髙木） |
リレーおよびPLCによるシーケンス制御実験
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| 3週 |
システム制御実験（髙木） |
PLCによるシーケンス制御実験
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| 4週 |
システム制御実験（髙木） |
回転型倒立振子のモデリング・パラメータ同定実験
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| 5週 |
システム制御実験（髙木） |
回転型倒立振子の安定化制御実験
ポートフォリオの記入
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| 6週 |
論理回路とマイコン開発ボードを用いた実験（丸田） |
Linuxのインストールと基本操作の習得及びArduinoを使用するための開発環境の構築
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| 7週 |
論理回路とマイコン開発ボードを用いた実験（丸田） |
Arduinoを用いた実験Ⅰ（LED点灯制御Ⅰ）
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| 8週 |
論理回路とマイコン開発ボードを用いた実験（丸田） |
Arduinoを用いた実験Ⅱ（LED点灯制御Ⅱ）
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| 4thQ |
| 9週 |
論理回路とマイコン開発ボードを用いた実験（丸田） |
Arduinoを用いた実験Ⅲ（各種センサを利用した回路の制御）
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| 10週 |
論理回路とマイコン開発ボードを用いた実験（丸田） |
実験予備時間、レポート作成及びポートフォリオの記入
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| 11週 |
温熱環境実験（白岩） |
フィン材質及び周囲温熱環境の異なる放熱フィン効率の理論の理解
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| 12週 |
温熱環境実験（白岩） |
放熱フィンの特性実験
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| 13週 |
温熱環境実験（白岩） |
空気線図を用いた湿り空気の性質およびヒートポンプに関する理解
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| 14週 |
温熱環境実験（白岩） |
施設園芸模擬施設内での植物育成実験
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| 15週 |
温熱環境実験（白岩） |
ポートフォリオの記入
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| 16週 |
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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 | 機械系分野【実験・実習能力】 | 機械系【実験実習】 | 実験・実習の目標と心構えを理解し、実践できる。 | 4 | 前6,前7,前8,前9,前11,後1,後2,後3,後4,後5 |
| 災害防止と安全確保のためにすべきことを理解し、実践できる。 | 4 | 前6,前7,前8,前9,前11,後2,後3,後4,後5 |
| レポートの作成の仕方を理解し、実践できる。 | 4 | 前10,前15,後5 |
| 加工学実験、機械力学実験、材料学実験、材料力学実験、熱力学実験、流体力学実験、制御工学実験などを行い、実験の準備、実験装置の操作、実験結果の整理と考察ができる。 | 4 | 後1,後2,後3,後4,後5 |
| 実験の内容をレポートにまとめることができ、口頭でも説明できる。 | 4 | 後5 |
| 電気・電子系分野【実験・実習能力】 | 電気・電子系【実験実習】 | 電圧・電流・電力などの電気諸量の測定が実践できる。 | 4 | 前6,前7,前8,前9 |
| オシロスコープを用いて実際の波形観測が実施できる。 | 4 | 前7,前9,前12,前14 |
| 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。 | 4 | 前6,前7,前8,前9,前13 |
| 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。 | 4 | 前12 |
| 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 | 前11 |
| 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 | 前11 |
| 分野横断的能力 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 書籍、インターネット、アンケート等により必要な情報を適切に収集することができる。 | 4 | 前10,前15,後1 |
| 収集した情報の取捨選択・整理・分類などにより、活用すべき情報を選択できる。 | 4 | 前10,前15,後1 |
| 収集した情報源や引用元などの信頼性・正確性に配慮する必要があることを知っている。 | 4 | 前10,前15,後1 |