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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 ロボティクス学科
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
メカトロニクス
Mechatronics
2 E227-01 2022年度
5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.メカトロニクス 2.エレクトロニクス 3.メカニズム 4.コンピュータ 5.制御 メカトロニクスは、機械工学、電気電子工学、情報工学の知識・技術を融合した技術分野で あり、その代表的なものにロボットがある。 本授業では、簡単なメカトロニクス機器を題材にしながら、「センサーの選定」「モータの 選定」の方法を学ぶとともに、それらを「マイコン」に接続するための「センサ回路」「モ ータ駆動回路」を学ぶ。
授業の概要および学習上の助言
授業は,講義,演習,レポート課題,試験を適宜組み合わせて進める.指定の教科書以外にプリントを配布するので,保管用 ファイルを準備すること. 【授業の内容】 1.簡単なメカトロニクス機器を考えながら,メカトロニクス技術についての理解を深める. 2.センサの選定方法をデータシートを使いながら解説するとともに、センサとマイコンを接続するセンサ回路についても理 解を深める. 3.ロボットのアクチュエータとして代表的なDCサーボモータの特性と選定方法をデータシートを使いながら解説するとと もに、モータ制御回路についても理解を深める. 4.学習した内容を活かし,簡単なメカトロニクス機器を考案していく能力を養う.
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:指定なし 参考書:ハンディブック メカトロニクス[オーム社]、電子ブック(電子回路基礎、他)[文部科学省平成24年度「大学間連携     共同教育推進事業」 取組名:実践力と創造力を持つ高信頼スマート組込み技術者の育成] 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
1.関連専門基礎科目:電気電子回路,制御工学,コンピュータ工学 2.講義と演習を組合わせながら授業を進行する. 3.単なる知識力の習得ではなく「なぜ」そのような技術になっているのかを考えることが大切である.
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
J,K メカトロニクス技術を理解し,その技術を使った実例を他人に説明できる.
J,K センサの特徴を理解し,要求仕様にあったものを選定できる.
J,K DCサーボモータの特徴を理解し,要求仕様にあったものを選定できる.
J,K センサやDCサーボモータをマイコンと接続するインターフェース回路を理解し,その内容を他人に説明できる.
J,K センサ情報によって出力機器が自動で動作するメカトロニクス機器を考案することができる.
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 30 0 40 0 0 10 20 100
指標と評価割合 総合評価割合 30 0 40 0 0 10 20 100
総合力指標 知識を取り込む力 15 0 10 0 0 0 5 30
思考・推論・創造する力 15 0 10 0 0 0 5 30
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 10 0 0 0 5 15
発表・表現・伝達する力 0 0 10 0 0 0 5 15
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 0 0 0 10 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 センサ/モータ/インターフェース回路/プログラミングに関する習熟度を確認する試験を実施する。
クイズ
小テスト
レポート センサ/モータ/インターフェース回路/プログラミングに関する課題をレポート形式で出題する。
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ 学習成果を記録して振返る。
その他 授業の取組状況(周囲との学び合い/予習・演習・課題の取組み、など)は学習態度として評価する。
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)授業で扱っていないセンサやアクチュエータに対しても, データシートの情報等から要求を満たすものを選定できる. (2)センサやアクチュエータをマイコンに接続するためのイン ターフェース回路を構築できる. (1)メカトロニクス機器を構築するために,要求されている特 性を持ったセンサやDCモータを選定できる. (2)選定したセンサやDCモータを動作させるために,接続で きるマイコンのIOポートを特定できる.
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
第1週 1.ガイダンス 2.メカトロニクスとは 3.組込みシステムとは 講義 ・チーム分け ・活動記録01w(ポートフォリオ ) 200
第2週 電気系の基礎 マイコンの基礎 講義と演習 ・活動記録02w(ポートフォリオ ) 200
第3週 センサの基礎 センサの特性図 講義と演習 ・活動記録03w(ポートフォリオ ) 200
第4週 センサのデータシート センサの選定 講義と演習 ・レポート#a1(センサの選定) ・活動記録04w(ポートフォリオ ) 200
第5週 DCモータの基礎 DCモータの特性図 講義と演習 ・活動記録05w(ポートフォリオ ) 200
第6週 DCモータのデータシート サーボモータの選定 講義と演習 ・レポート#a2(サーボモータの 選定) ・活動記録06w(ポートフォリオ ) 200
第7週 センサ/モータの駆動回路 講義と演習 ・レポート#a3(センサ/モータ の駆動回路) ・活動記録07w(ポートフォリオ ) 200
第8週 試験(第1週〜第7週の範囲) 総合演習(第1週〜第7週の復習および振返り) 試験の実施 講義と演習 予習:第1週〜第7週の復習 300
第9週 メカトロニクス機器の設計演習①(全体構想) 講義と演習 ・活動記録09w(ポートフォリオ ) 200
第10週 メカトロニクス機器の設計演習②(ユニット構想) 講義と演習 ・レポート#b1(全体構想/ユニ ット構想) ・活動記録10w(ポートフォリオ ) 200
第11週 メカトロニクス機器の設計演習③(基本設計・詳細設 計) 講義と演習 ・レポート#b2(設計) ・活動記録11w(ポートフォリオ ) 200
第12週 メカトロニクス機器の設計演習④(試作と評価) 講義と演習 ・活動記録12w(ポートフォリオ ) 200
第13週 メカトロニクス機器の設計演習⑤(試作と評価) 講義と演習 ・レポート#b3(試作と評価) ・活動記録13w(ポートフォリオ ) 200
第14週 メカトロニクス機器の設計演習⑤(成果報告の準備) 講義と演習 ・レポート#b4(成果報告) ・活動記録14w(ポートフォリオ ) 200
第15週 メカトロニクス機器の設計演習⑥(成果報告と振返り ) 自己点検授業 講義 自己評価と他者評価 ・活動記録15w(ポートフォリオ ) 100