授業科目名	電気の基礎
時間割番号	UPC161
担当教員名	山本　真幸／作間　啓太／伊藤　宙陛
開講学期・曜日・時限	後期・月・II	単位数	2
＜対象学生＞
2024年度以降の入学生
＜授業の目的＞
この授業では、電気電子工学の基礎を学びます．この基礎知識を身につけることで、2年次以降の専門的な授業に対する理解が深まり、興味を持ちやすくなります．本授業でしっかりとした土台を築くことで、後の学習がより有意義になることを目指しています．
＜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>工学科向け 記号 コンピテンシー（能力・資質） 説明   工-A 専門 ②専門的知識 専門分野の基礎的知識を体系的に理解して説明 ◎ 工-B ⑤協調力･コミュニケーション力 目標達成に向け周囲と対話-協調しながらリーダーや構成員などの立場に応じて行動 ○
＜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 工学 1 電気電子工学について自分の考えを述べることができる 工-A 2 ディスクリート素子を使用して、LEDの点滅回路を設計できる 工-A 3 555タイマ（初期集積回路）を使用して、LEDの点滅回路を設計できる 工-A 4 Arduino（マイコン）を使用して、LEDの点滅回路を設計できる 工-A 5 半導体について説明できる 工-A 6 無線技術やセンシング技術の原理を説明できる 工-A 7 電力変換回路の原理を説明できる 工-A 8 ワイヤレス給電の原理を説明できる 工-A 9 エネルギーミックスについて説明できる 工-A 10 これまでの授業で学んだ知識を統合し、グループで議論して電子工作品を作製できる（シミュレーションも可） 工-B
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 10% 振返りシートで、電気電子工学について自分の考えを述べることができるか否かを評価する 2 10% 回路シミュレータで、ディスクリート素子を使用して、LEDの点滅回路を設計できるか否かを評価する 3 10% 回路シミュレータで、555タイマ（初期集積回路）を使用して、LEDの点滅回路を設計できるか否かを評価する 4 10% 回路シミュレータで、Arduino（マイコン）を使用して、LEDの点滅回路を設計できるか否かを評価する 5 10% 振返りシートで、半導体について説明できるか否かを評価する 6 10% 振返りシートで、無線技術やセンシング技術の原理を説明できるか否かを評価する 7 10% 振返りシートで、電力変換回路の原理を説明できるか否かを評価する 8 10% 振返りシートで、ワイヤレス給電の原理を説明できるか否かを評価する 9 10% 振返りシートで、エネルギーミックスについて説明できるか否かを評価する 10 10% 発表会にて、グループで作製した電子工作品の独創性を評価する 合計 100%
＜授業の方法＞
対面講義（回路シミュレーションを行うため、各自、ノートパソコンを持参してください）
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
学生の皆様へ、 ようこそ電気電子工学の基礎授業へ！ この授業では、電気電子工学の幅広いトピックをカバーし、その内容を分かりやすく伝えることを目指しています．新しい知識や技術を学ぶことは、時に難しいこともありますが、その過程で得られる達成感は大きなものです．私たちは、皆さんがこの授業を通じて、電気電子工学の奥深さや魅力を感じ、将来のキャリアや学びの方向性についての新しい視点を得られることを願っています．最後に、質問や不明点、興味を持ったトピックに関するフィードバックなど、何でも気軽に教員に相談してください．
＜テキスト＞
(未登録)
＜参考書＞
(未登録)
＜授業計画の概要＞
1 タイトル ガイダンス：電気電子工学とは 事前学習 事後学習 ・なし ・振り返りシートの作成 授業内容 授業全体の概要説明、教員紹介、グループ分け、「電気電子工学」をキーワードとしたブレインストーミング等を行う 2 タイトル 電子部品で「音」を制御しよう 事前学習 事後学習 ・なし ・振り返りシートの作成 授業内容 ギターアンプを例に、音量、トーンコントロール、音色の変化が、どのような電子部品と回路構成で実現できるのかを学ぶ 3 タイトル LEDを光らせよう①（ディスクリート素子の利用） 事前学習 事後学習 ・回路シミュレータTinkercad Circuitsの使い方 ・振り返りシートの作成 授業内容 抵抗素子、キャパシタ、トランジスタ等のディスクリート素子を用いてLEDを光らせる回路を回路シミュレータTindercad Circuitsを用いて設計する．また、グループでアイデアを共有し、よりよい回路構成について議論する 4 タイトル LEDを光らせよう②（集積回路の利用） 事前学習 事後学習 ・555タイマーICに関する調査 ・振り返りシートの作成 授業内容 555タイマーICを用いてLEDを点滅させる回路を回路シミュレータTindercad Circuitsを用いて設計する．また、グループでアイデアを共有し、よりよい回路構成について議論する 5 タイトル LEDを光らせよう③（マイコンの利用） 事前学習 事後学習 ・Arduinoに関する調査 ・振り返りシートの作成 授業内容 Arduino Uno (Atmel AVRマイコン)を用いてLEDを点滅させる回路を回路シミュレータTindercad Circuitsを用いて設計する．また、グループでアイデアを共有し、よりよい回路構成について議論する 6 タイトル 半導体について 事前学習 事後学習 ・半導体に関する調査 ・振り返りシートの作成 授業内容 半導体の電子バンドや、ドーピング、pn接合、フォトリソグラフィなど、半導体材料や素子作製工程に関する基本的事項について学び、半導体とは何か、なぜ重要なのかを理解する 7 タイトル 無線技術の概要 事前学習 事後学習 ・無線技術に関する調査 ・振り返りシートの作成 授業内容 無線技術の基本原理と応用に焦点を当て、電磁波の特性、ワイヤレス通信、などについて解説し、実践的なデモンストレーションを実施する 8 タイトル センシング技術 事前学習 事後学習 ・センシング技術に関する調査 ・振り返りシートの作成 授業内容 マイクやダイオードなど、五感を電気信号に変換する役割を担うセンサーの原理を学び、実例ごとにどのようなセンサーが使われているかグループごとに議論する 9 タイトル 電力変換回路 事前学習 事後学習 ・電力変換回路に関する調査 ・振り返りシートの作成 授業内容 電力変換回路について、実演と回路シミュレーションにより学ぶ 10 タイトル ワイヤレス給電 事前学習 事後学習 ・ワイヤレス給電に関する調査 ・振り返りシートの作成 授業内容 ワイヤレス給電の原理と応用について学ぶ 11 タイトル エネルギーミックスについて議論しよう 事前学習 事後学習 ・エネルギーミックスに関する調査 ・振り返りシートの作成 授業内容 グループで理想のエネルギーミックスについて議論する 12 タイトル 電気電子工学を学ぶための数学 事前学習 事後学習 ・多変数関数の微分積分の復習 ・振り返りシートの作成 授業内容 電気電子工学の土台となる電磁気学を学ぶ上で必要な多変数関数の微分積分を復習する 13 タイトル 自由に回路を設計しよう（前半） 事前学習 事後学習 ・設計したい回路を各自が用意する ・振り返りシートの作成 授業内容 これまでに学んだ知識を使って、グループで議論しながら自由に回路を設計する 14 タイトル 自由に回路を設計しよう（後半） 事前学習 事後学習 ・なし ・振り返りシートの作成 授業内容 これまでに学んだ知識を使って、グループで議論しながら自由に回路を設計する 15 タイトル 発表会 事前学習 事後学習 ・なし ・振り返りシートの作成 授業内容 グループで作製した電子工作品の発表会を行う 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
＜前年度授業に対する改善要望等への対応＞
出席確認システムを悪用した不正（カードで出席登録だけを行い、実際には授業に出ない）を防ぐために、授業時間中に学習内容に関するクイズを出すなど、出席を確認するための工夫を入れる。
＜備考＞
回路シミュレーションを行うため、各自、ノートパソコンを持参してください