タイトル

開講年度 開講学部等
2025 工学部
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 金5~8 実験・実習 10.0
時間割番号 科目名[英文名] 使用言語 単位数
1061420070 ものづくり創成実習I[Design & Engineering PracticeⅠ] 日本語 1
担当教員(責任)[ローマ字表記] メディア授業
倉井 聡[KURAI Satoshi]
担当教員[ローマ字表記]
倉井 聡 [KURAI Satoshi], 岸本 堅剛 [KISHIMOTO Kengoh], 足立 亮介
特定科目区分   対象学生 電気 対象年次 2~
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)
授業の目的と概要
電気電子工学に関する基礎的なことがらに関して,指導者の補助を受けながら学生自らが実験する。それにより,別途,受講している関連講義と合わせて,この分野への理解を深める。また,電気計測やレポート作成,他者との議論などの実験のやり方を習得する。
授業の到達目標
1.実験テーマの内容を十分理解することができる。
2.実験装置を正しく安全に使用し,実験を実施できる。
3.形式に則してレポートを作成できる。
4.グラフや表を使って実験データを適切に表現できる。
5.有効数字や単位に関して適切に実験結果を取り扱える。
6.実験結果に対する分析・考察を適切に行うことができる。
7.自らの考えをまとめて相手にわかりやすく伝えることができる。
8.実験時の共同作業を通して,自主性と協調性を身につける。
9.身の回りに起こる現象について,科学的な思考を巡らすことができる。
授業計画
【全体】
所定の実験テーマについて実験を行う。実験終了後,レポートを作成し,指定された期日迄に提出する。後日,レポート指導時に提出内容について審査および面談を受ける。代表的なスケジュールを別表に示している。ただし,第2週以降の項目は実施順序は受講生毎に異なる。受講生毎のスケジュールは第1週オリエンテーション時の出席者情報をもとに定めた後,実験室近くの掲示板または講義支援システムMoodle3により連絡する。
担当形態:班分け後,テーマごとに複数教員により並列で実施する。
項目 内容 授業時間外学習 備考
第1回 オリエンテーションおよびレポート作成技術 オリエンテーションとしては,受講上の注意,実験スケジュールの調整および安全教育である。レポート作成技術1としては,パソコンを用いた模擬レポートの作成である。後者の具体的な項目は以下の通りである:
(1) 形式(体裁)についての説明
(2) 図作成の説明と実習
(3) 表作成の説明と実習
(4) 有効数字を用いた四則演算の講義と演習
(5) 最小二乗法の講義と演習
1週間以内に,模擬レポートを作成し,提出する。
(学修時間の目安:2時間)
第2回 受動計器の使い方 (1) 基本的な計測器(受動電圧計(可動コイル型、可動鉄片型、整流型、テスタ))の動作原理についての理解
(2) 上記計測器の取り扱い方法(使用姿勢、測定精度など)の習得
(3) データ処理方法(有効数字、最小二乗法)の習得
(1) 受講前に、実験指導書の予習課題を済ませておく。
(2) 実験終了後1週間以内に実験レポートを作成・提出する。
(学修時間の目安:3時間)
第3回 手作りインダクタの特性評価 1 (1) インダクタの設計と製作〜与えられた条件下でインダクタンスが最大になるようにインダクタを設計する。
(2) オシロスコープの使用法習得
・動作原理を理解する(同期)。
・オシロスコープの調整方法を習得する。
・オシロスコープの使用方法を習得する。実際に波形を表示し、値を読み取る。
(3) インダクタの特性評価
・電圧波形の位相差を読み取り、インダクタンスを計算す
る。
・LCRメータでインダクタンスを測定する。
・理論値(設計値)、実測値(位相差、LCRメータ)を比較する。
(1) 実験前にテキストの指示に従い、インダクタの設計を行う。
(2) 実験終了後1週間以内に実験レポートを作成・提出する。
(学修時間の目安:3時間)
第4回 手作りインダクタの特性評価 2 (1) インダクタの設計と製作〜与えられた条件下でインダクタンスが最大になるようにインダクタを設計する。
(2) オシロスコープの使用法習得
・動作原理を理解する(同期)。
・オシロスコープの調整方法を習得する。
・オシロスコープの使用方法を習得する。実際に波形を表示し、値を読み取る。
(3) インダクタの特性評価
・電圧波形の位相差を読み取り、インダクタンスを計算す
る。
・LCRメータでインダクタンスを測定する。
・理論値(設計値)、実測値(位相差、LCRメータ)を比較する。
(1) 実験前にテキストの指示に従い、インダクタの設計を行う。
(2) 実験終了後1週間以内に実験レポートを作成・提出する。
(学修時間の目安:3時間)
第5回 ノートPCの活用 ノートPCによる図・表の書き方に習熟するとともに文章表現の基礎を抑える。 (1) 実験指導書の基礎I-Mを読んでおくこと
(2) 実験終了後1週間以内に実験レポートを作成・提出する。
(学修時間の目安:3時間)
第6回 正弦波交流回路と電力測定 (1) 各負荷(抵抗・コイル・コンデンサ)における電流と電圧の位相差の測定
(2) RL直列回路における電流電圧特性および力率の測定
(3) RL直列回路にコンデンサを並列接続した場合の力率の測定
(1) 実験前にテキストの原理をよく読んでおく。
(2) 実験終了後1週間以内に実験レポートを作成・提出する。
(学修時間の目安:3時間)
第7回 RLC共振回路 (1) 直列共振回路における回路電流の周波数依存性の測定
(2) 直列共振回路における回路電流のコンデンサ容量依存性の測定
(3) 並列共振回路における回路電圧の周波数依存性の測定
(1) 実験前にテキストの原理をよく読んでおく。
(2) 実験終了後1週間以内に実験レポートを作成・提出する。
(学修時間の目安:3時間)
第8回 回路網解析 (1) キルヒホッフの電流則および電圧則を理解する。
(2) テブナンの定理を理解する。
(3) 目的に応じて実験回路を構成し、電流・電圧値を測定する。
(4) 測定機器および電源の内部抵抗によって回路網解析(理論値)と実験値の間に誤差が生じることを確認し、その理由を理解する。
(1) 実験前にテキストの原理をよく読んでおく。
(2) 実験終了後1週間以内に実験レポートを作成・提出する。
(学修時間の目安:3時間)
第9回 静電場の実験 (1) 静電場における電界・電位分布の理論式をガウスの法則を用いて導出できる。
(2) 電解液中におかれた模擬電極周囲の電位分布測定方法を習得する。
(1) 実験前に、テキスト中の「3.2.1.準備:理論式の一般形の導出(予習)」を読み、電場と電位の関係の理論式を導出しておく。
(2) 実験終了後1週間以内に実験レポートを作成・提出する。
(学修時間の目安:3時間)
第10回 電流と静磁場 (1) 直線電流の作る磁場を測定し、磁束密度と導線からの距離の関係が反比例となることを確かめることにより、ビオ・サバールの法則を理解する。
(2) 磁場中に置かれた導線に定常電流を流した場合に導線に働く力を測定し、電磁力が導線に流す定常電流の大きさに比例することを確かめる。また、その時の磁場・電流・電磁力の方向を確認し、フレミングの左手の法則を理解する。
(3) 電流が作る自己磁場と外部から作用する磁場との相互作用の観点から、フレミングの左手の法則を説明できる。
(1) 実験前にテキストの原理をよく読んでおく。
(2) 実験終了後1週間以内に実験レポートを作成・提出する。
(学修時間の目安:3時間)
第11回 レポート作成技術2 パソコンを用いたレポート作成方法を習得する。具体的な学習項目は以下の通りである:
(1) 形式(体裁):章節立て
(2) 作文:段落の作り方や文中における式の書き方
(3) 図作成
(4) 表作成
(5) 単位
学習内容について復習する。
(学修時間の目安:1時間以下)
第12回 レポート指導1 提出したレポートの体裁や記述内容について、教員から個別に質疑や修正指摘などの指導を受ける。 指導された事柄について対応する。
(学修時間の目安:1時間以下)
第13回 レポート指導2 提出したレポートの体裁や記述内容について、教員から個別に質疑や修正指摘などの指導を受ける。 指導された事柄について対応する。
(学修時間の目安:1時間以下)
第14回 レポート指導3 提出したレポートの体裁や記述内容について、教員から個別に質疑や修正指摘などの指導を受ける。 指導された事柄について対応する。
(学修時間の目安:1時間以下)
第15回 レポート指導4 提出したレポートの体裁や記述内容について、教員から個別に質疑や修正指摘などの指導を受ける。 指導された事柄について対応する。
(学修時間の目安:1時間以下)
※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: 35% B: 15% C: 50% D: --%
成績評価法
基本的にレポート得点で100%評価します。
ただし,一つでも未提出や未受理があれば,不合格です。
教科書にかかわる情報
教科書 書名 実験指導書 ものづくり創成実習, 山口大学工学部電気電子工学教室編 ISBN
著者名 山口大学工学部電気電子工学教室 出版社 電子ファイルにてオンラインで提供 出版年
備考
(※最新のものを各自でダウンロードする。不定期に更新している。上級生を含む他者から譲り受けたファイルを使わない。)

テキストおよび実験関連情報(レポートや実験の注意事項など)は,「講義支援サービス(Moodleサービス)」を利用してダウンロードする。具体的な利用法は次の手順を参照のこと:

1) 下のURL へアクセスし, 「Moodle 3」を選択.
https://www.cc.yamaguchi-u.ac.jp/guides/moodle/
2) 「ユーザ名」に「大学のメールアカウント名(@より前の⽂字列)」, 「パスワード」に「メールアカウント⽤パスワード」を入力してログインする.
3) コースカテゴリ内の「工学部」を選択. → コース内の「電気電子工学科 ものづくり創成実習1」を選択.
4) 初回選択時に, コースに登録するように表⽰されるので, 登録キーに「yueee」を入力して登録する.
(登録しないと学⽣実験のテキストがアップロードされているページにアクセスできない)
5) 登録が正常に完了していれば, 学生実験のテキストがアップロードされているページが表示されるので, 各自必要なテキストをダウンロードする.
なお, 4) の登録は初回のみ必要であり, 次回以降は2)のログイン完了後に当該ページへアクセス可能となる.
参考書にかかわる情報
備考
参考書については実験指導書中に実験テーマ毎に記載している。
メッセージ
第1週オリエンテーション出席者を元に第2週以降の実験の班割りを決める。したがって,受講希望者は必ず出席する。第1週オリエンテーションに関する情報は「講義支援サービス(Moodle)」に掲示する。
実験を受ける前に必ずテキストをダウンロードし印刷する。予習し,疑問あるいは実験のイメージを持って当日の実験に臨む。分からないことがあれば積極的に指導者に質問する。
キーワード
電気電子工学,実験
持続可能な開発目標(SDGs)

  • 質の高い教育をみんなに
  • 産業と技術革新の基盤をつくろう
(教育)すべての人に包摂的かつ公正な質の高い教育を確保し、生涯学習の機会を促進する。
(インフラ、産業化、イノベーション)強靱(レジリエント)なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの推進を図る。
関連科目
電気回路,電磁気学,物理学実験B
履修条件
連絡先
第1週オリエンテーション時に配布する資料に記載している。

倉井聡
メールkurai@yamaguchi-u.ac.jp
オフィスアワー
第1週オリエンテーション時に配布する資料に記載している。

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