授業科目名	メカトロニクス工学実験I
時間割番号	TJM321
担当教員名	全教員
開講学期・曜日・時限	前期・火・III-IV	単位数	2
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
メカトロニクスの開発設計には情報，電気，機械の知識を理解し，利用できなければならない。本実験では，メカトロニクスシステムの開発設計に必要となる基本的な知識の習得を目指した実験を行う。本科目は２時限連続で実施する。
＜本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー＞（能力・資質）
工学部(～2023年度入学生)>メカトロニクス工学科向け 記号 コンピテンシー（能力・資質）   JM-A 専門 1.技術者・研究者にとって必要な数学と物理の基礎知識 数学の基礎的事項（微分積分、線形代数、確率統計、フーリエ変換など）の理論と活用方法を説明でき、それらを使った計算ができる。 ○ JM-B 物理の基礎的事項（力学、電磁気学、波動、熱力学）の理論と活用方法を説明でき、それらを使った計算ができる。 ○ JM-C 2.三分野での活躍を目指す技術者・研究者にとって必要な基礎知識と技術 CADを使って、JISに基づく機械製図が書け、それに従って基本的な工作機械を使った簡単な加工品が製作できる。 ○ JM-D 一次及び二次遅れ系の伝達関数とボード線図を求めることができ、それらに基づきPID制御などの基本制御系の設計ができる。 ○ JM-E 3.三分野のうち、一つ以上のより専門的な技術と知識。少なくとも一分野の技術と知識を十分に身につけ、さらに一つ以上の分野の技術と知識も身につける。 1.機械分野 材料の性質を理解した上で、設計に適した材料やその加工法が選択でき、機器の設計をすることができる。 ○ JM-F 4.三分野の知識を利用した分野をまたがった活用 三分野を横断した考え方をもとにした議論の上で、結果を導き出すことができる。 ◎ JM-G 5.研究・開発工程を把握・設計できる基礎技術と、研究・開発遂行に必要なコミュニケーション能力の習得 異なる技術分野をコアとする技術者とともに、目的の共有と課題の把握ができ、その解決方法について議論できる。 ○ JM-H 課題を解決するための提案、デザイン、手順を含む構成要素を議論でき、それに基づいて実行できる。 ○
＜到達目標＞  到達目標とは
目標NO 説明 コンピテンシーとの対応 JM 1 板金加工の中の特に「曲げ」「溶接」の加工の基本を行えるようになる。 JM-C 2 構造物の共振現象の測定と連続体の振動モード解析が行える。 JM-A 3 鋼の熱処理による組織の変化を調べるとともに硬さ測定を行うことができ、組織と硬さの関係について説明できる。 JM-E 4 温度のPID制御ができ、説明できる。 JM-D 5 偏光、複屈折、結晶などの基本概念を説明でき、ニオブ酸リチウム結晶を用いた光変調をしてその偏光特性を測定できる。 JM-B 6 電磁石の性質を実験結果より説明できる。DCモータ、ステッピングモータの構造や特性に関する実験が行え、それらを説明できる。 JM-B 7 指導書の内容を読み取り3分野にまたがる実験を行い、レポートにまとめることができる JM-F 8 工作機械、実験器具などを正しく使用して加工や実験ができる。 JM-H 9 グループで協力して実験に取り組むことができる。 JM-G
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 10% 本目標の到達度を授業中の実験取り組み状況とレポートによって評価する。 2 10% 本目標の到達度を授業中の実験取り組み状況とレポートによって評価する。 3 10% 本目標の到達度を授業中の実験取り組み状況とレポートによって評価する。 4 10% 本目標の到達度を授業中の実験取り組み状況とレポートによって評価する。 5 10% 本目標の到達度を授業中の実験取り組み状況とレポートによって評価する。 6 10% 本目標の到達度を授業中の実験取り組み状況とレポートによって評価する。 7 20% 本目標の到達度を授業中の実験取り組み状況とレポートによって評価する。 8 10% 本目標の到達度を授業中の実験取り組み状況で評価する。 9 10% 本目標の到達度を授業中の実験取り組み状況で評価する。 合計 100%
＜授業の方法＞
メカトロニクス工学実験Iは、メカトロニクス工学実験IIと1年間連続して実施する科目です。メカトロニクス工学実験Iのみだと、グループごとに異なる実験課題となりますが、メカトロニクス工学実験IIまで履修することですべてのグループが同じ実験課題を行うことになります。 本科目は実験科目です。したがって、全てのレポートを提出することが最低条件となります。一つでもレポートが未提出の課題があった場合、総合評価は0点となるので注意してください。なお、全てのレポートを提出すれば単位がでるものではなく、全てのレポートを提出しても個々のレポート評価が低ければ単位を出せないことがあります。 レポートを提出する資格は、全ての実験に出席してその課題の実験を行うことなので、無断欠席はしないでください。病気などで欠席するときには担当教員に必ず連絡してください。詳しくは、1回目のガイダンスで説明します。 １年次、２年次に行ってきた実験の指導書を読み直しておくと理解が深まります。レポートの記述に関しては、「科学の作法」の指導書を読み直しておくと良いでしょう。
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
この科目は実験を多く行い授業を進めますので、前もって指導書の予習を必ずしてください。実験内容の深い理解に役立ちます。
＜テキスト＞
学科で用意したテキストを配布予定, (実験Iと実験IIは同じテキストを使用します。)
＜参考書＞
(未登録)
＜授業計画の概要＞
1 タイトル ガイダンス 事前学習 事後学習 【事前学習】特になし 【事後学習】実験に参加するための準備を行う 授業内容 ガイダンスを行い、本科目の履修方法、実験課題の概要、注意事項などを説明する。 2 タイトル 板金・溶接① 事前学習 事後学習 【事前学習】指導書を読んでくる 【事後学習】実験結果の整理 授業内容 壁掛けの箱を製作する過程において、板金加工の中の特に「曲げ」「溶接」の加工の基本を行えるようになる実験課題を行う。 3 タイトル 板金・溶接② 事前学習 事後学習 【事前学習】指導書を読んでくる 【事後学習】レポート作成 授業内容 壁掛けの箱を製作する過程において、板金加工の中の特に「曲げ」「溶接」の加工の基本を行えるようになる実験課題を行う。 4 タイトル 振動系の特性と振動モード解析① 事前学習 事後学習 【事前学習】指導書を読んでくる 【事後学習】実験結果の整理 授業内容 振動系の特性と振動モード解析 構造物の共振現象の測定と連続体の振動モード解析が行えるようになる実験課題を行う。 5 タイトル 振動系の特性と振動モード解析② 事前学習 事後学習 【事前学習】指導書を読んでくる 【事後学習】レポート作成 授業内容 振動系の特性と振動モード解析 構造物の共振現象の測定と連続体の振動モード解析が行えるようになる実験課題を行う。 6 タイトル 鋼の熱処理① 事前学習 事後学習 【事前学習】必ず事前学習動画を視聴する、実験実施要領に目を通す、指導書を読んでくる 【事後学習】実験結果の整理 授業内容 熱処理された鋼の組織観察用試料を作ることができるとともに、各熱処理によって得られた組織について詳しく説明できるようになるための実験課題を行う。 7 タイトル 鋼の熱処理② 事前学習 事後学習 【事前学習】指導書を読んでくる 【事後学習】レポート作成 授業内容 鋼の硬さ測定を通して、いくつかの硬さ試験を実施できるとともに、各熱処理が施された鋼の組織と硬さの関係について説明ができるようになるための実験課題を行う。 8 タイトル 温度のPID制御① 事前学習 事後学習 【事前学習】指導書を読んでくる 【事後学習】実験結果の整理 授業内容 温度のPID制御ができ、説明できるようになる実験課題を行う。 9 タイトル 温度のPID制御② 事前学習 事後学習 【事前学習】指導書を読んでくる 【事後学習】レポート作成 授業内容 温度のPID制御ができ、説明できるようになる実験課題を行う。 10 タイトル 結晶の偏光特性測定① 事前学習 事後学習 【事前学習】指導書を読んでくる 【事後学習】実験結果の整理 授業内容 偏光、複屈折、結晶などの基本概念を説明でき、ニオブ酸リチウム結晶を用いた光変調をしてその偏光特性を測定できるようになる実験課題を行う。 11 タイトル 結晶の偏光特性測定② 事前学習 事後学習 【事前学習】指導書を読んでくる 【事後学習】レポート作成 授業内容 偏光、複屈折、結晶などの基本概念を説明でき、ニオブ酸リチウム結晶を用いた光変調をしてその偏光特性を測定できるようになる実験課題を行う。 12 タイトル モーター① 事前学習 事後学習 【事前学習】指導書を読んでくる 【事後学習】実験結果の整理 授業内容 電磁石の性質を実験結果より説明できる。DCモータ、ステッピングモータの構造や特性に関する実験が行え、それらを説明できるようになる実験課題を行う。 13 タイトル モーター② 事前学習 事後学習 【事前学習】指導書を読んでくる 【事後学習】レポート作成 授業内容 電磁石の性質を実験結果より説明できる。DCモータ、ステッピングモータの構造や特性に関する実験が行え、それらを説明できるようになる実験課題を行う。 14 タイトル 総括ミニレポートの作成 事前学習 事後学習 【事前学習】これまでに参加した実験テーマを復習してくる 【事後学習】ミニレポート作成 授業内容 これまでに取り組んだ実験内容についてミニレポートに取り組む。 15 タイトル 特別実験課題 事前学習 事後学習 【事前学習】指導書を読んでくる 【事後学習】レポート作成 授業内容 13回までの実験課題を補足する内容の実験を行う。 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜実務経験のある教員による授業科目の概要＞
企業経験のある教員が担当の場合は、経験に基づき実践的な指導が行われる。
＜前年度授業に対する改善要望等への対応＞
前年度と同様に実施
＜備考＞
(未登録)