開講年度
開講学部等
2025
教育学部
開講学期
曜日時限
授業形態
AL(アクティブ・ラーニング)ポイント
前期
月5~6
実験・実習
8.5
時間割番号
科目名[英文名]
使用言語
単位数
1021102707
応用電子(実習を含む。)[Analog Circuits (including Practice)]
日本語
2
担当教員(責任)[ローマ字表記]
メディア授業
堤 健人[TSUTSUMI Kento]
ー
担当教員[ローマ字表記]
堤 健人 [TSUTSUMI Kento]
特定科目区分
対象学生
対象年次
3~
ディプロマ・ポリシーに関わる項目
カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
メディア授業
×
メディア授業とは,メディアを利用して遠隔方式により実施する授業の授業時数が,総授業時数の半数を超える授業をいいます。
メディア授業により取得した単位は,卒業要件として修得すべき単位のうち60単位を超えないものとされています。
授業の目的と概要
中学校技術・家庭科(技術分野)の指導に必要とされる専門領域の基礎的内容として,エネルギー変換の技術における電気の理論に基づくものづくりを行う。本講義は電気回路学と電子回路学の受講を前提としており,ものづくりを通して先の講義で修得した知識や見方・考え方を活用し,電気に関する理解を深めるとともに工具や機器を安全・適切に用いて製作・点検・修理を行う技能を修得する。担当者の中学校技術科教諭としての勤務経験から,本講義の学習内容を中学生に指導する際の配慮事項等も伝達する。
授業の到達目標
・電気回路の製作・点検・修理に必要な工具や機器を安全・適切に使用するための知識を修得する。
・電気に関する知識を活用し,目的に応じた電気回路を設計することができる。
・学習内容に関する理解の深化や技能の修得に向けて,自身の学習を自己調整し粘り強く学習に取り組み続けることができる。
・工具や機器を安全・適切に使用して,電気回路の製作・点検・修理ができる。
授業計画
【全体】
講義の前半では,身の回りの電気製品の観察・分解を通して,基本的な電気回路の構成を把握し,工具や機器の安全・適切な使用方法を修得する。講義の後半では,創造アイデアロボットコンテスト全国中学生大会に準拠した計測・制御ロボットの製作を通して,実践的なものづくりにおける思考や技能の深化を図る。 (授業形態:単独)
2024年度以降,履修者多数の場合は安全面と実験室や装置・設備のキャパシティを考慮して人数制限(最大10名まで)をすることがあります。その場合,技術教育選修の学生を第1優先とし,他選修で技術科免許取得希望者を第2優先とします。ただし,他選修の学生は,4年生から順に優先します。
項目
内容
授業時間外学習
備考
第1回
授業オリエンテーションと回路計の使い方
本講義のスケジュールと内容, 評価方法について把握する。また,回路計の内部を観察し,その仕組みを知る。回路計を用いて,電圧,電流,電気抵抗を測定する。
講義内容についてのレポートを作成する。
(学修時間の目安:4時間以上)
実習を含む演習を中心とする。
第2回
回路計の使用法
回路計を用いた電気抵抗の測定や身近な家庭用電気機器の導通試験と絶縁試験を行う。
講義内容についてのレポートを作成する。
(学修時間の目安:4時間以上)
実習を含む演習を中心とする。
第3回
LEDセンサライトの分解
LEDセンサライトの分解を通して,身近な家庭用電気機器の電子回路を回路図で表す。
micro:bitの使用方法について予習・復習を行う。
(学修時間の目安:4時間以上)
実習を含む演習を中心とする。
第4回
ブレッドボードを用いた電子回路の設計・製作
ブレッドボード上に,フォトリフレクタやCdSを用いた明るさに応じてLEDが点灯・消灯するトランジスタのスイッチング回路を設計・製作する。
講義内容についてのレポートを作成する。
(学修時間の目安:4時間以上)
実習を含む演習を中心とする。
第5回
micro:bitによる直流モータの制御
micro:bitとモータドライバICを使用し,プログラミングによって直流ブラシモータの回転数や回転方向を制御する。
講義内容についてのレポートを作成する。
(学修時間の目安:4時間以上)
実習を含む演習を中心とする。
第6回
アイデアロボットの構想
アイデアロボットコンテストのルールを把握し,ロボットに必要な機能と構造を検討する。また,部品の選定を行う。
講義内容の復習と製作するロボットの構想を進める。
(学修時間の目安:4時間以上)
実習を含む演習を中心とする。
第7回
アイデアロボットの設計
選定した部品を基に,ロボットの形状を決定し,電気回路とプログラムの設計を行う。
講義内容の復習と製作するロボットの設計を進める。
(学修時間の目安:4時間以上)
実習を含む演習を中心とする。
第8回
設計に基づくアイデアロボットの試作1
設計に基づき筐体の試作を行う。
講義内容の復習とロボットの製作を進める。
(学修時間の目安:4時間以上)
実習を含む演習を中心とする。
第9回
設計に基づくアイデアロボットの試作2
設計に基づき電気回路とプログラムの試作を行う。
講義内容の復習とロボットの製作を進める。
(学修時間の目安:4時間以上)
実習を含む演習を中心とする。
第10回
設計の修正・改善
試作したアイデアロボットを技術的な視点から評価し,設計を修正・改善する。
講義内容の復習とロボットの製作を進める。
(学修時間の目安:4時間以上)
実習を含む演習を中心とする。
第11回
設計に基づくアイデアロボットの製作1
設計に基づきアイデアロボットを製作する。
講義内容の復習とロボットの製作を進める。
(学修時間の目安:4時間以上)
実習を含む演習を中心とする。
第12回
設計に基づくアイデアロボットの製作2
設計に基づきアイデアロボットの製作を進める。
講義内容の復習とロボットの製作を進める。
(学修時間の目安:4時間以上)
実習を含む演習を中心とする。
第13回
アイディアロボットのプレコンテスト
ロボットコンテストのプレ大会を通して,製作したアイデアロボットを技術的な視点から評価し,改善点を見いだす。
講義内容の復習とロボットの製作を進める。
(学修時間の目安:4時間以上)
実習を含む演習を中心とする。
第14回
設計に基づくアイデアロボットの製作3
設計に基づきアイデアロボットを完成させる。
講義内容の復習とロボットの製作を進める。
(学修時間の目安:4時間以上)
実習を含む演習を中心とする。
第15回
アイデアロボットコンテスト(総括)
ロボットコンテストを通して,製作したアイデアロボットを技術的な視点から評価する。
講義内容についてレポートを作成する。
(学修時間の目安:4時間以上)
プレゼンテーションを行う。
※AL(アクティブ・ラーニング)欄に関する注
・授業全体で、AL(アクティブ・ラーニング)が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A:グループワーク】、【B:ディスカッション・ディベート】、【C:フィールドワーク(実験・実習、演習を含む)】、【D:プレゼンテーション】
A: --% B: --% C: 80% D: 5%
成績評価法
レポート:50%,授業内でのプレゼンテーション・製作品:50%
ただし,原則として,3回以上の欠席は欠格とする。
教科書にかかわる情報
備考
各講義では,必要に応じてpdfやプリントを配布します。
参考書にかかわる情報
参考書
書名
技術・家庭 : 技術分野
ISBN
9784304081002
著者名
竹野英敏 [ほか] 著
出版社
開隆堂出版
出版年
2020
備考
参考書は購入を推奨するものではありません。講義内容の予習・復習や,より深く学習したいと感じられたら,ぜひ手に取ってみてください。
メッセージ
本講義は,電気回路学と電子回路学の学習を前提として進行します。そのため,これらの単位を取得後,本講義を受講されることを推奨します。また,実習に当たっては十分な実習時間を確保するために,受講者と相談の上,通常の講義の時間外にも行う場合があります。
キーワード
トランジスタ,フォトリフレクタ,スイッチング回路,micro:bit,プログラミング,ロボット,エネルギー変換,計測・制御
持続可能な開発目標(SDGs)
(エネルギー)すべての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する。
関連科目
電気回路学,電子回路学,技術科・ものづくり内容開発研究,技術科・ものづくり授業実践基礎演習
履修条件
連絡先
堤 健人
TEL:083-933-5395
E-mail:kent223[アットマーク]yamaguchi-u.ac.jp
*注意:[アットマーク]は, 記号表記半角(@)に変更して下さい
オフィスアワー
[研究室:教育学部C棟220]
前期:火曜3コマ(12:50~14:20)
後期:火曜4コマ(14:30~16:00)
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