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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 電気電子工学科(2018年度入学〜)
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
専門科目
専門
電気設計
Designing Skills in Electrical Engineering
3 E643-01 2022年度
7期(前学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習・教育目標
キーワード 学習・教育目標
1.電気設計 2.CAD製図 3.仕様書 4.電気機器 5.地域連携 電気機器設計に関する基礎知識を修得し,それらを具体的に活用できる。設計とは,実現す べき装置の仕様を決定し,技術的要件を満足させながら経済的かつ短日月に製作する手立て である。本講義では設計の基礎が理解できるように,電気機器(発電機)設計を例に取り, 講義と演習を通して設計手法の考え方とCADによる図面作成を学ぶ。電気機器設計を通じた 原理の実応用の体験により,既に開講された「電気機器」の知識を深耕する。また,地域に おける電気機器利用シーンを考え,その重要性を学ぶ。
授業の概要および学習上の助言
本講義では,以下の項目を順に取り上げる。 1. 設計の基礎 2. 同期機の構造・原理と基礎理論 3. 電気機器の本質とその内容 4. 電気機器設計の基礎原理 5. 三相同期発電機の設計方法 6. 三相同期発電機の設計演習 7. CAD製図の基礎 8. CADによる製図演習
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:大学課程 電機設計学 改訂3版[オーム社] 参考書:インターユニバーシティ 電気機器学[オーム社] リザーブドブック:指定なし
履修に必要な予備知識や技能
設計演習に三相同期発電機を取り上げるので,「電気機器」の授業でその基礎を理解しておく必要がある。CAD製図演習をす るので,「電気製図」の授業で製図の基礎を学んでいることが望ましい。
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
L 設計技術の使命を説明できる。
L 設計に関する規格の目的と種類を説明できる。
L 電気機器設計の基礎原理を理解し,設計の流れを説明できる。
L 同期機の設計法を理解し,これに従って設計計算できる。
L CADで簡単な図面を作成できる。
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 25 15 60 0 0 0 0 100
指標と評価割合 総合評価割合 25 15 60 0 0 0 0 100
総合力指標 知識を取り込む力 20 10 5 0 0 0 0 35
思考・推論・創造する力 5 5 15 0 0 0 0 25
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 10 0 0 0 0 10
発表・表現・伝達する力 0 0 20 0 0 0 0 20
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 10 0 0 0 0 10
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験 試験を筆記形式で実施する。主に「電気機器設計の基礎原理」「同期機の設計法」に関して問うものとし ,その理解度を確認する。
クイズ
小テスト
小テストを筆記形式で実施する。主に「設計の基礎」「同期機の基礎」に関して問うものとし,その理解 度を確認する。
レポート 電気機器設計とCAD製図の演習成果をレポート①および②として提出する。レポート①として各自の設計 課題を仕上げ「設計表」を提出する。レポート②として「製図課題」を仕上げ提出する。
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
① 設計技術の使命を詳細に説明できる。 ② 設計に関する規格の目的と種類を詳細に説明できる。 ③ 電気機器設計の基礎原理を深く理解し,設計の流れを詳し く説明できる。 ④ 同期機の設計法を深く理解し,自在に設計計算できる。 ⑤ CADで自在に図面が作成できる。 上記行動目標を達成できる。
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分
1, 2 ◆ 本科目の講義方針を理解する。 ◆配布プリントとインターユニバーシティ電気機器学 で「同期機の構造・原理と基礎理論」を学ぶ。 ◆配布プリントで「設計の基礎」を学ぶ。 1 設計技術(総説) 2 規格と仕様書 達成度評価方法の自己点検。 講義と質疑応答。 後の設計演習に備えて,「電気機 器」の授業で学んだ同期機の内容 を復習する。配布プリントを復習 する。 200
3, 4 ◆配布プリントとインターユニバーシティ電気機器学 で「同期機の構造・原理と基礎理論」を学ぶ。 ◆電機設計学(改訂2版)教科書で「1.電気機器の本 質とその内容」を学ぶ。 1.1 電気機器の寸法と容量の関係 1.2 電気機器の損失 前回講義の振り返り。 講義と質疑応答。 後の設計演習に備え「電気機器」 の授業で学んだ同期機の内容を復 習する。配布プリントを復習して 小テストに備える。教科書1・1 〜1・2節を予習・復習する。 200
5, 6 ★ 小テストを受験し,これまでの学習内容について ,その理解度を確認する。 ◆引き続き「1.電気機器の本質とその内容」を学ぶ。 1.3 絶縁の種類と温度上昇限度 ◆「2. 電気機器設計の基礎原理」を学ぶ。 2.1 二つの基本的な計算問題 2.2 電気機器の容量を表す一般式 2.3 鉄機械と銅機械 前回講義の振り返り。 小テスト。 講義と質疑応答。 教科書1・3〜2・3節を予習・ 復習する。 200
7, 8 ★ 中間振り返り。 ◆引き続き「2. 電気機器設計の基礎原理」を学ぶ。 2.4 完全相似性にある機器 2.5 不完全相似性にある機器 2.6 微増加比例法の理論 2.7 微増加比例法の実際 2.8 装荷の計算法と最近の機器 ◆「3. 三相同期発電機の設計方法」を学ぶ。 3.1 三相同期機の巻線法 小テスト内容の振り返り。 現在の達成度の自己点検。 講義と質疑応答。 これまでの学習内容の理解度を自 己点検する。理解不十分な内容を 復習する。教科書1・1〜3・1 節を復習して試験に備える。 200
9, 10 ★ 試験を受験し,これまでの学習内容について,そ の理解度を確認する。 ◆引き続き「3. 三相同期発電機の設計方法」を学ぶ 。 3.2 三相同期発電機の設計例 前回講義の振り返り。 試験。 講義と質疑応答。 教科書3.2節を予習・復習する 。 200
11, 12 ★ 中間振り返り。 ◆「電気機器の設計演習」に挑戦する。 《設計課題》三相同期発電機の設計 各自異なる仕様で演習する。 試験内容の振り返り。 現在の達成度の自己点検。 演習と質疑応答。 これまでの学習内容の理解度を自 己点検し,理解不十分な内容を復 習する。設計計算に使用する式を 予習し,その意味を理解する。 200
13, 14 設計演習。 前回演習の振り返り。 演習と質疑応答。 設計に使用する式を予習し,その 意味を理解する。演習終了後,実 施内容を復習するとともに,実施 内容の理解度と演習課題提出状況 を自己点検する。 200
15, 16 設計演習。 前回演習の振り返り。 演習と質疑応答。 設計に使用する式を予習し,その 意味を理解する。演習終了後,実 施内容を復習するとともに,実施 内容の理解度と演習課題提出状況 を自己点検する。 200
17, 18 設計演習。 前回演習の振り返り。 演習と質疑応答。 設計に使用する式を予習し,その 意味を理解する。演習終了後,実 施内容を復習するとともに,実施 内容の理解度と演習課題提出状況 を自己点検する。 200
19, 20 設計演習。 ★ 設計表をレポート①として提出する。 前回演習の振り返り。 演習と質疑応答。 設計に使用する式を予習し,その 意味を理解する。演習終了後,実 施内容を復習するとともに,実施 内容の理解度と演習課題提出状況 を自己点検する。 200
21, 22 総合演習。 ◆配布プリントで「製図の基本」を学ぶ。 ◆配布プリントで「CADシステム」について学ぶ。 ◆「8. CADによる製図演習」を体験する。 各自異なる寸法で演習する。 設計表分析結果の各自発表。 講義と質疑応答。 演習と質疑応答。 設計表をまとめるとともに,配布 プリントを予習・復習する。 200
23, 24 製図演習。 前回演習の振り返り。 演習と質疑応答。 演習終了後,実施内容を復習する とともに,実施内容の理解度と演 習課題提出状況を自己点検する。 200
25, 26 製図演習。 前回演習の振り返り。 演習と質疑応答。 演習終了後,実施内容を復習する とともに,実施内容の理解度と演 習課題提出状況を自己点検する。 200
27, 28 製図演習。 前回演習の振り返り。 演習と質疑応答。 演習終了後,実施内容を復習する とともに,実施内容の理解度と演 習課題提出状況を自己点検する。 200
29, 30 製図演習。 ★ 図面をレポート②として提出する。 ★ 全体振り返り。 自己点検授業。 演習と質疑応答。 全講義内容の振り返り。 全演習内容の振り返り。 授業アンケート。 成績の伝達。 演習課題の提出状況を確認すると ともに,これまでの学習内容の理 解度を自己点検する。 200