授業科目名	メカトロニクス工学実験II
時間割番号	TJM322
担当教員名	全教員
開講学期・曜日・時限	後期・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 レーザー発振のメカニズムとレーザー加工の特徴を説明でき、レーザー加工の基本が行えるようになる。 JM-B 2 代表的な材料試験方法である引っ張り試験を行い、引っ張り試験結果を考察できる。また、代表的なCAE解析手法で手法である有限要素法を用いて構造物の静的応力解析を行うことができる。 JM-E 3 表面あらさに影響する因子について説明でき、触診式あらさ計で表面あらさを測定できる。 JM-C 4 PLCのプログラミングを実習し、空気圧を用いた制御装置を制御できる。 JM-D 5 パソコンを用いたルーター、DHCPサーバー、Webサーバーなどからなるネットワークを構築できる。 JM-G 6 体表面温度、体振動（音響振動）、表面筋電位などの生体信号を測定でき、それに必要な電子回路についてLTspiceでシミュレートできる。 JM-A 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IIは、メカトロニクス工学実験I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とメカトロニクス工学実験IIの両方を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 特になし 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 レーザー加工実験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 レーザー彫刻機を使用し、レーザー発振のメカニズムとレーザー加工の特徴を説明でき、レーザー加工の基本が行えるようになるための実験を行う。 3 タイトル レーザー加工実験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 レーザー彫刻機を使用し、レーザー発振のメカニズムとレーザー加工の特徴を説明でき、レーザー加工の基本が行えるようになるための実験を行う。 4 タイトル 材料試験および構造解析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 代表的な材料試験方法である引っ張り試験を行い、引っ張り試験結果を考察する。また、代表的なCAE解析手法で手法である有限要素法を用いて構造物の静的応力解析を行う。 5 タイトル 材料試験および構造解析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 代表的な材料試験方法である引っ張り試験を行い、引っ張り試験結果を考察する。また、代表的なCAE解析手法で手法である有限要素法を用いて構造物の静的応力解析を行う。 6 タイトル 表面あらさの測定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 表面あらさに影響する因子について説明でき、触診式あらさ計で表面あらさを測定できるようになるための実験を行う。1回目は旋盤の送り速度を変化させて試料を作成し、試料表面のあらさ測定および結果の整理を行う． 7 タイトル 表面あらさの測定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 表面あらさに影響する因子について説明でき、触診式あらさ計で表面あらさを測定できるようになるための実験を行う。2回目は旋盤の回転数を変化させて試料を作成し，試料表面のあらさ測定および結果の整理を行う．1回目と2回目の実験結果を通して表面粗さと加工条件の関係について考察を行い，レポートにまとめることで表面あらさに関する理解を深める． 8 タイトル PLCを用いたアームロボット制御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 PLCのプログラミングを実習し、空気圧を用いた制御装置を制御できるようになるための実験を行う。 9 タイトル PLCを用いたアームロボット制御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 PLCのプログラミングを実習し、空気圧を用いた制御装置を制御できるようになるための実験を行う。 10 タイトル コンピュータネットワーク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 パソコンを用いたルーター、DHCPサーバー、Webサーバーなどからなるネットワークを構築を行う。 11 タイトル コンピュータネットワーク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 パソコンを用いたルーター、DHCPサーバー、Webサーバーなどからなるネットワークを構築を行う。 12 タイトル アナログ信号：生体・オペアンプ・フィルタ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 体表面温度、体振動（音響振動）、表面筋電位などの生体信号を測定する。また、それに必要な電子回路についてLTspiceでシミュレートする。 13 タイトル アナログ信号：生体・オペアンプ・フィルタ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 体表面温度、体振動（音響振動）、表面筋電位などの生体信号を測定する。また、それに必要な電子回路についてLTspiceでシミュレートする。 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＞
・レポートの提出や執筆形式を統一すべきであるという指摘があったが、実験は複数教員で担当しており、各テーマを担当する教員の考え方が反映されているため、統一することはできない。 ・前年度と同様に実施する
＜備考＞
(未登録)