　　　　　

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	電気材料 Electrical Materials	2	E618-01	2024年度４期（後学期）	修学規程第4条を参照

担当教員名
藤田　洋司＊、宮田　俊弘

＊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.原子・物質の構造 2.導電材料 3.絶縁・誘電材料 4.磁性材料 5.オンライン／オンデマンド

電気エネルギー・制御技術とそれを支える材料・デバイスに関する基礎知識を習得し、それらを具体的に活用できることを学習・教育目標とする。磁性、導電体、絶縁材料は電気機器の重要構成要素である。電気磁気学・電気回路等の基礎科目の学びをもとに各種電気材料の機能の発現機構を理解する。同時に専門科目で学ぶ電気機器ににどのように応用されているかを理解する。さらに、実験を計画・遂行できる基礎的能力やエレクトロニクス応用能力を高める。（関連する学習・教育目標：L）

授業の概要および学習上の助言

本授業では、以下の各項目について学習する。必要に応じ、オンライン（遠隔）やオンデマンド授業などデジタルを活用した学習を行う場合がある。１. 原子の構造・物質の構造　・原子の構造、原子の結合と物質の構造２．導電材料　・物質の電気伝導現象、各種導電材料、各種電線、抵抗材料、超電導材料３．絶縁材料・誘電材料　・絶縁材料の誘電特性、絶縁材料の絶縁破壊と電気伝導、各種絶縁材料、強誘電体材料４．半導体材料　・半導体材料の電気伝導、各種半導体材料５．磁性材料　・磁気現象と磁性材料の特性、高透磁率材料、永久磁石材料、磁気記録材料６．その他・総合力Learningの一環として適宜レポートを課したり、質疑応答を行う。　注：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が生じることがある。

教科書および参考書・リザーブドブック
教科書：電気・電子・情報・通信　基礎コース　電気材料[丸善出版] 参考書：電気電子材料　基礎から試験法まで[電気学会/オーム社(発売)] ﾘｻﾞｰﾌﾞﾄﾞﾌﾞｯｸ：指定なし

履修に必要な予備知識や技能
当科目の受講に当たり、「電子工学」「電気磁気学Ⅰ」を復習すること。また、当科目の学習範囲が非常に広いので、予習、復習が欠かせない。

学生が達成すべき行動目標
No.	学科教育目標（記号表記）
①	L	原子の構造、および原子の結合と物質の構造について説明できる。
②	L	導電材料の種類を示し、それらの特徴・用途について説明できる。
③	L	絶縁材料の誘電特性や高電界における電気伝導現象について説明できる。
④	L	絶縁材料の種類を示し、それらの特徴・用途について説明できる。
⑤	L	物質の磁気的性質について説明できる。
⑥	L	磁性材料の種類を示し、それらの特徴・用途について説明できる。

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	10	10	0	0	0	0	0	20
		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	5	0	0	0	0	5
		学習に取組む姿勢・意欲	10	10	5	0	0	0	0	25

※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	①	レ	行動目標①〜④に対する達成度を確認するための中間試験と行動目標⑤、⑥に対する達成度を確認するための達成度確認試験をそれぞれ実施する。
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤	レ
	⑥	レ
クイズ小テスト	①	レ	行動目標①〜⑥に対する達成度を確認するための小テスト・クイズを適宜実施する。小テストでは直前までの授業内容などから出題されることが多いので、毎回、真剣に授業に臨むことが求められる。
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤	レ
	⑥	レ
レポート	①	レ	行動目標①〜⑥に対する達成度を確認するため適宜レポート課題を与える。尚、提出期限を越えたレポートは受け取らないので十分注意すること。従ってレポートは早めに完成させるように努力すること。
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤	レ
	⑥	レ
成果発表 (口頭・実技)	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
作品	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
ポートフォリオ	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
その他	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥

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
行動目標の6項目に関する応用問題が解けるようになり、最終評価で85%以上を得る。物性工学、半導体工学、電子デバイス工学、電子応用などの関連科目の内容について、高い関心と学習意欲が形成されている。	行動目標の6項目に関する基本問題が解けるようになり、最終評価で70〜80%を得る。物性工学、半導体工学、電子デバイス工学、電子応用などの関連科目の内容について、興味を持つことが出来る。

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	ガイダンス・電気材料を学ぶ意義原子の構造・物質の構造・原子の構造・原子の結合と物質の構造材料を理解する上で必要最小限の内容である原子の構造、原子の結合、物質の構造ついて学ぶ。適宜、総合演習を行い、理解度・到達度を確認する。	教科書を用いて学習内容について講義する。必要に応じて演習や質疑を実施する。	毎回出席し、予習・復習を欠かさない事。全体を通じ適宜調査課題が与えられる。教科書を読み、ボーアの原子模型、結晶構造について説明できるようにする。	100分
2	導電材料とその性質・導電材料としての金属・各種電線身近な導電材料の例をリストアップし各々の特徴を列挙する。またインフラ構築に多用される各種電力ケーブルの例を示し、それらの構造、使われ方を学ぶ。	教科書を用いて学習内容について講義する。必要に応じて振り返り、演習、質疑を行う。	教科書を読み、物質の導電現象、電気抵抗、マグネットワイヤや超高圧電力ケーブルの構造・具体的用途を説明できるようにする。	200分
3	導電材料とその性質・抵抗材料・超伝導材料身近な抵抗材料の例をリストアップし、各々の特徴を列挙する。また、超電導材料の開発現状、超電導発現メカニズム、超電導材料の工業的応用について学ぶ。	・教科書を用いて学習内容について講義する。必要に応じて振り返り、演習、質疑を行う。・小テスト・クイズが行われる場合がある。	教科書を読み、抵抗材料の特徴・用途についてまとめておく。教科書を読み、超電導現象、超電導物質の種類・特徴・実用化事例をまとめておく。	200分
4	・中間振り返りと総合演習	・教科書を用いて学習内容について講義する。必要に応じて振り返り、演習、質疑を行う。・小テスト・クイズが行われる場合がある。	教科書を読み、導電材料を理解するためのポイントをまとめておく。	200分
5	誘電材料・絶縁材料とその性質・誘電率、誘電分極、誘電分散、誘電損誘電体の分極機構、誘電分散、誘電損などの誘電・絶縁材料の物性について学ぶ。	・教科書を用いて学習内容について講義する。必要に応じて振り返り、演習、質疑を行う。・小テスト・クイズが行われる場合がある。	教科書を読み、絶縁材料の誘電特性を説明できるようにする。複素誘電率とはどのようなことかを調べてまとめておく。	200分
6	誘電材料・絶縁材料とその性質・誘電率・誘電分極・誘電分散・誘電損・絶縁破壊とその機構引き続き、誘電・絶縁材料の物性について学ぶ。また、絶縁材料の絶縁破壊機構について学ぶ。優れた絶縁材料とはどのようなものかを討議する。	・教科書を用いて学習内容について講義する。必要に応じて振り返り、演習、質疑を行う。・小テスト・クイズが行われる場合がある。	教科書を読み、絶縁材料の電気伝導と絶縁破壊機構について説明できるようにする。	200分
7	誘電材料・絶縁材料とその性質・強誘電体材料・絶縁材料の種類と特徴エレクトロニクス用から電力用まで幅広く利用される絶縁材料の種類と特徴について学ぶ。	・教科書を用いて学習内容について講義する。必要に応じて振り返り、演習、質疑を行う。・小テスト・クイズが行われる場合がある。	別途配布する資料や文献を読み、強誘電体材料の特徴、用途例をまとめておく。中間試験に備え、1〜7回までの内容を復習する。	200分
8	・中間試験／解説・中間振り返りと総合演習	中間試験を実施する。これまでの学習内容に関する総合演習を実施する。	分からなかった点を再度学習し、理解に努める。また、行動目標に対する自己の達成度を点検し、理解が不足している部分を学習する。	300分
9	半導体材料とその性質・半導体材料の電気伝導・各種半導体材料	中間試験を実施する。これまでの学習内容に関する総合演習を実施する。	教科書を読み、半導体材料を理解するためのポイントをまとめておく。	200分
10	教科書を読み、磁性体の自発磁化発現機構、強磁性体の磁化現象について説明できるようにする。	・教科書を用いて学習内容について講義する。必要に応じて振り返り、演習、質疑を行う。・小テスト・クイズが行われる場合がある。	教科書を読み、磁性体材料を理解するためのポイントをまとめておく。	200分
11	磁性材料とその性質・磁気現象と磁性材料の特性磁気に関するクーロンの法則、単位系を学ぶ。磁性材料における磁化、原子磁気モーメント、磁化曲線、磁区構造などの物性について学ぶ。	・教科書を用いて学習内容について講義する。必要に応じて振り返り、演習、質疑を行う。・小テスト・クイズが行われる場合がある	教科書を読み、磁性体の自発磁化発現機構、強磁性体の磁化現象について説明できるようにする。磁性材料の開発歴史をまとめておく。	200分
12	磁性材料とその性質・高透磁率材料各種高透磁率材料をリストアップし、特徴・用途を学ぶ。最近の高透磁率材料の開発動向について学び、問題点などについて議論する。	・教科書を用いて学習内容について講義する。必要に応じて振り返り、演習、質疑を行う。・小テスト・クイズが行われる場合がある	教科書を読み、高透磁率材料の種類・用途をまとめておく。	200分
13	磁性材料とその性質・永久磁石材料・磁気記録材料永久磁石の開発歴史を振り返り、重要な用途例や問題点を挙げ全体討議を行う。磁気抵抗効果について学ぶ。	・教科書を用いて学習内容について講義する。必要に応じて振り返り、演習、質疑を行う。・小テスト・クイズが行われる場合がある	教科書を読み、永久磁石材料の種類・用途についてまとめておく。教科書を読み、磁気記録の原理、磁気記録材料の種類・用途についてまとめておく。教科書を読み、磁性材料を理解するためのポイントをまとめておく。教科書（p.160）の演習問題を解いてみる。	200分
14	・総合振り返り学習・達成度確認試験	これまでの学習内容に関する総合演習を実施する。	達成度確認試験に備え、内容を復習する。	300分
15	・達成度確認試験解説・自己点検	・達成度確認試験内容を解説する。・この授業全体の振り返りを行う。・授業アンケート	・授業全体を振り返り、授業内容の理解向上に努める。	100分