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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
電気回路基礎
Fundamentals of Electric Circuits
2 E648-01 2024年度
1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.直流回路 2.オームの法則 3.キルヒホッフの法則 4.重ね合わせの理 5.地域連携 本科目は電気電子基礎科目群の根幹をなす重要な基礎科目であり、電気回路に関する基礎知 識を修得し、その物理的・数学的考察によって、電気回路の特性解析および設計を行うこと ができる能力を養う。具体的には、抵抗(R)のみの回路が直流電源に接続された電気回路に ついて学習する。特に、オームの法則とキルヒホッフの法則による回路網方程式の立て方や その解法について重点的に学習する。さらに、直流回路理論におけるいくつかの重要な定理 についても学習する。(関連する学習・教育目標:J)
授業の概要および学習上の助言
科目の概要を以下に示す。   直流回路:電気回路とオームの法則、キルヒホッフの法則、重ね合わせの理、テブナンの定理、Δ-Y変換、電力、電力量の 計算 本科目は後続の「電気回路Ⅰ」「電気回路Ⅱ」「電気回路Ⅲ」「電気回路Ⅳ」だけではなく、各専門科目においても必要とな る専門基礎科目であることを念頭に修得に努めること。   (なお、小テスト等の結果から理解度を確認しながら進度を調節するので、授業予定と学習内容に変更を生ずることがある)
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:基礎電気回路 第2版 新装版[森北出版] 参考書:電気回路の基礎(第3版)[森北出版]、電気回路 改訂版(専門基礎ライブラリー)[実教出版]、専修学校教科書シ     リーズ1 電気回路(1) 直流・交流回路編[コロナ社] 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
本科目では理論を理解しそれを実践するため、より多くの問題を解くことが重要である。また、1つ1つ積み重ねであるため 日頃の継続的な努力が求められる。そのため分からないことを放置しないで、必ずクリアできるよう1)いろいろな参考書を 調べる、2)担当教員に質問する、3)数理工教育研究センターを利用する等行動して欲しい。この科目では、連立1次方程 式、行列式、微分・積分等の数学をツールとして駆使する。幸いにして、電気工学の先達によって簡便でユニークな計算技法 が確立されており我々はその恩恵に浴することができる。是非修得して欲しい。
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
J 直流回路におけるオームの法則とキルヒホッフの法則を説明できる。
J 直流回路網に対する方程式を立て、それを解くことができる。
J 直流回路における最大電力条件を計算できる。
J 直流回路における重ね合わせの理やテブナンの定理を説明できる。また、これらの定理を用いて直流回路の計算ができる。
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 40 40 20 0 0 0 0 100
指標と評価割合 総合評価割合 40 40 20 0 0 0 0 100
総合力指標 知識を取り込む力 20 20 10 0 0 0 0 50
思考・推論・創造する力 20 20 10 0 0 0 0 50
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 0 0 0
発表・表現・伝達する力 0 0 0 0 0 0 0 0
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 0 0 0 0 0 0
※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 上記の学生が達成すべき行動目標の達成度を確認するための試験(最終試験)を1回実施する。最終試験 では、すべての行動目標No.①〜④を基準に出題される。評価割合は100点満点中、40点である。
クイズ
小テスト
小テストやクイズについても、上記行動目標の達成度を確認するために実施する。小テストは、行動目標 No.①〜④を基準に数回に分けて行い、総合的に評価する。評価割合は100点満点中、40点である。
レポート 何回かのレポートを提出してもらう。 評価割合は100点満点中、20点である。
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
オームの法則とキルヒホッフの法則の物理的・数学的意味を十 分に説明でき、これらを用いて直流回路の計算が正しくできる 。直流回路の消費電力の計算が正しくできる。ブリッジ回路の 平衡条件について十分説明できる。重ね合わせの理やテブナン の定理について十分説明でき、これらを用いて直流回路の計算 が正しくできる。 オームの法則とキルヒホッフの法則の物理的・数学的意味を説 明でき、これらを用いて直流回路の計算ができる。直流回路の 消費電力の計算ができる。ブリッジ回路の平衡条件について説 明できる。重ね合わせの理やテブナンの定理について説明でき 、これらを用いて直流回路の計算ができる。
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 第1章 回路素子    1.1 基本回路素子     1.2 素子の電圧と電流(抵抗Rの場合)   1.3 素子のエネルギー(抵抗Rの場合) 総合演習(身近にある電気製品と電気回路について考 察する) 講義、演習、質疑。小テスト は原則として予告して適当な 回数実施する。また適宜テス トの解説を行う。 左の学習内容に相当する教科書の 内容を予習する。またその日に習 得した事項について復習する。 期間中に実施されたテストの正解 を作成する。レポートでは提出期 限を厳守する。 教科書(pp.1-5)を復習し、電圧 、電流、回路素子の記号について 理解する。 教科書(pp.7-12)を予習し、オ ームの法則、抵抗の直列・並列接 続、分圧・分流について理解する 。 200
2 第2章 直流回路の基礎     2.1 オームの法則   2.2 抵抗の直並列接続 講義と演習 質疑応答 講義内容を復習し、オームの法則 、抵抗の直列・並列接続、分圧・ 分流について理解を深める。 教科書(pp.13-14)を予習し、電 圧源と電流源について理解する。 200
3 第2章 直流回路の基礎     2.3 電圧源と電流源 講義と演習 質疑応答 講義内容を復習し、電圧源と電流 源について理解を深める。 教科書(pp.14-16)を予習し、電 力、電力量、最大電力の条件につ いて理解する。 200
4 第2章 直流回路の基礎      2.4 電力および電力量 講義と演習 質疑応答 講義内容を復習し、電力、電力量 、最大電力の条件について理解を 深める。 教科書(pp.20-21)を予習し、キ ルヒホッフの法則について理解す る。 200
5 第3章 直流回路網方程式   3.1 キルヒホッフの法則 講義と演習 質疑応答 講義内容を復習し、キルヒホッフ の法則について理解を深める。 教科書(pp.21-23)を予習し、回 路網方程式の立て方について理解 する。 200
6 第3章 直流回路網方程式   3.2 回路網方程式の立て方 総合演習(キルヒホッフの法則に関する演習1) 講義と演習 質疑応答 講義内容を復習し、回路網法手式 の立て方について理解を深める。 教科書(pp.23-26)を予習し、回 路網方程式の解法について理解す る。 200
7 第3章 直流回路網方程式   3.3 回路網方程式の解法 総合演習(キルヒホッフの法則に関する演習2) 講義と演習 質疑応答 講義内容を復習し、回路網方程式 の解法について理解を深める。 教科書(pp.27-29)を予習し、ブ リッジ回路について理解する。 200
8 第4章 各種の直流回路   4.1 ブリッジ回路 講義と演習 質疑応答 講義内容を復習し、ブリッジ回路 について理解を深める。 教科書(pp.29-30)を予習し、重 ね合わせの理について理解する。 200
9 第4章 各種の直流回路   4.2 重ね合わせの理 講義と演習 質疑応答 講義内容を復習し、重ね合わせの 理について理解を深める。 教科書(pp.30-32)を予習し、テ ブナンの定理について理解する。 200
10 第4章 各種の直流回路   4.3 テブナンの定理 講義と演習 質疑応答 講義内容を復習し、テブナンの定 理について理解を深める。 教科書(pp.32-34)を予習し、Δ -Y変換について理解する。 200
11 第4章 各種の直流回路   4.4 Δ-Y変換 講義と演習 質疑応答 講義内容を復習し、Δ-Y変換につ いて理解を深める。 200
12 総合演習(1) 振り返り 講義と演習 質疑応答 復習して最終試験に備える。 200
13 総合演習(2) 振り返り 講義と演習 質疑応答 復習して最終試験に備える。 200
14 最終試験と解説 すべての行動目標No.①〜④ に対する理解度を確認するた めの試験を実施する。 試験で十分解けなかった問題につ いて扱った講義および演習問題を 復習する。 200
15 最終試験後の振り返り 電気回路Ⅰの総合演習 自己点検授業 最終試験を返却し、問題、解 答について解説する。 これまでに実施したテストで 行動目標未達個所をクリアさ せる。 これまでの演習問題やテスト問題 の中で消化不良になっているとこ ろを自己点検し、クリアできるよ う努力する。 200