平成 27 年度 岐阜工業高等専門学校シラバス
教科目名
電子システム工学実験（前期） 担当教員
北川輝彦，籾山克章
学年学科
1 年 電子システム工学専攻
前期
必修 ２単位（Ｂ－１） １０％，（Ｂ－２） ３０％，
JABEE 基準１ （１）：（ｃ）(１０％)，（ｄ）(４０％)，（ｅ）(２０％)，
学習・教育目標 （Ｄ－３ 創生系，エネルギー系） ４０％（ｇ）(１５％)，（ｈ）(１５％)（Ｄ－５） １０％， （Ｅ）１０％
授業の目標と期待される効果：
成績評価の方法：
本実験は，予め決められた課題をクリアするための自作 中間報告会１０点，公開競技会競技得点３０点，実験レのロボットを設計･製作し，競技会を行うことでロボットの ポート６０点とし，総得点率（％）によって成績評価を総合評価を行う実験である。競技課題に合わせて各班でセ 行う。
ンサ，駆動装置及びマイクロコンピュータ（PIC など）を搭 達成度評価の基準：
達成度評価の基準：
載した自律移動ロボットを設計･製作する。8 週目当りの中 ①提出された計画書（アイデアレポート）より担当教員
間報告会で自作ロボットによる，ライントレース走行試験 が「問題抽出・検討能力」を５段階評価し，その平均値を行って，更にその後の数回にわたる実験時間を使って， が３以上であること。評価基準は，限られた制約条件（時自律移動ロボットを改良する。最後に完成したロボットに 間，予算，自己の能力など）のもと，完成にいたる道筋
よる公開競技会を行って，自律移動ロボットの総合評価試 が明確であること。
験を行う。競技会終了後の実験では，班毎に自作のロボッ ②提出された計画書（アイデアレポート）より担当教員
トに関する技術プレゼンテーションを行って，学生間によ が「設計・計画能力」を５段階評価し，その平均値が３る技術討論会を開催する。最後に，これまでの設計･製作過 以上であること。評価基準は完成にいたる道筋が具体的程を班レポートおよび個人レポートとして，実験レポート で実現が可能なものであること。にまとめる。こうした自律移動ロボットの設計･製作，評価 ③報告書（班，個人レポート），発表会（技術プレゼンテという「ものづくり」を中心とした PBL(Problem Based ーション），作品より担当教員が「知識・技術取得能力」Learning)実験を通して，以下の目標を達成することを目指 を５段階評価し，その平均値が３以上であること。評価す。
基準は新たな知識・技術の獲得が確認できること。
【複数教員担当方式】④計画書（アイデアレポート），報告書（班，個人レポー
B-1 計画ト）より担当教員が「協調・管理統率能力」を５段階評①問題抽出・検討能力
価し，その平均値が３以上であること。評価基準は分担
課題や構想を実現する過程で発生する実務上の問題（製作 が明確であり，協同して完成させたことが確認できるこ手法，製作材料，機構、耐久性，経済性，安全性，機能性， と。
倫理性，環境問題等）を予想・抽出し，実現可能なものか ⑤計画書（アイデアレポート），作品，発表会（技術プレどうかを検討・判断できる。
ゼンテーション），報告書（班，個人レポート）より担当②設計・計画能力
教員が「実践能力」を５段階評価し，その平均値が３以得られた知識・技術に創造性を加え，課題や構想を実現す 上であること。評価基準は継続して努力した形跡が確認るための実施計画（概念設計，実体設計，詳細設計）を具 できること。
体的に，計画書，プログラム，設計図などで表現できる。
⑥報告書（班，個人レポート），発表会（技術プレゼンテ
B-2 実行ーション），作品より担当教員が「継続的改善能力」を５③知識・技術取得能力段階評価し，その平均値が３以上であること。評価基準
既存の知識・技術を駆使して解決を試み，解決できない場 は複数回の改善が確認できること。
合には，自主的に，新たに必要となる知識・技術の取得あ ⑦報告書（班，個人レポート），発表会（技術プレゼンテ
るいは未知の知識・技術を整理・統合できる。
ーション），作品より担当教員が「報告書作成・プレゼン④協調・管理統率能力
テーション能力」を５段階評価し，その平均値が３以上共同実験者や実験指導者（教員などのスタッフ）やユーザ であること。評価基準は報告書・プレゼンテーションの等とのコミュニケーションを通じて，チームで協調し，管 体裁等が守られ，論理的な整合性があること。
理統率ができる。
⑧報告書（班，個人レポート），発表会（技術プレゼンテ⑤実践能力ーション），作品より担当教員が「評価能力」を５段階評
種々の制約のもと，課題や構想を実施計画に従って，自主 価し，その平均値が３以上であること。評価基準は他の的かつ継続的に着実に実行できる。
作品・論文との比較についての論理的整合性のある評価⑥継続的改善能力を確認できること。
継続して点検を欠かさず，計画を尊重しつつ創造性を発揮 ⑨計画書（アイデアレポート），報告書（班，個人レポー
し，スパイラルアップを目指すことができる。
ト），発表会（技術プレゼンテーション），作品より担当⑦報告書作成･プレゼンテーション能力
教員が「複数の分野にまたがった計画の立案・遂行能力」
完成した作品や実体の分析（空間機能性など）を報告書に を５段階評価し，その平均値が３以上であること。評価
まとめ，プレゼンテーションができる。
基準は専門とは異なる技術分野の知識・技術の獲得が確⑧評価能力
認できること。
完成した作品や実体の分析（空間機能性など）を自己評価 ⑩計画書（アイデアレポート），報告書（班，個人レポー
し，さらに他の作品等を正当に評価できる。
ト），発表会（技術プレゼンテーション），作品より担当
D-5 異分野
教員が「情報機器を使いこなし，専門分野で必要とされ⑨複数の分野にまたがった計画の立案･遂行るプログラムを構築する能力」を５段階評価し，その平複数の分野にまたがった計画を立案し，これを遂行できる。 均値が３以上であること。評価基準は専門分野で必要とE 情報処理されるプログラムが正しく記述されていることが確認で⑩情報機器を使いこなし，専門分野で必要とされるプロ きること。
グラムを構築する能力を身につける。
授業の進め方とアドバイス： 設計・製作の時間が限られているので，班内で協力し，スケジュールを立てて製作に取り組むこと。レポート作成や設計図面の入力，プログラム開発を効率よく行うためにノートパソコンを準備しておくとよい。回路基板やロボットの写真なども設計･製作途中に撮影しておくと，レポート作成が効率的にできる。

教科書および参考書：
実験開始時に技術資料・参考資料などを配布する。また，以下の書籍などが実験を進める上で参考になる。
・はじめてのロボット創造設計（米田 完，坪内孝司，大隈 久共著，講談社サイエンティフィック）・ここが知りたいロボット創造設計（米田 完，坪内孝司，大隈 久共著，講談社サイエンティフィック）
・これならできるロボット創造設計（坪内孝司，大隈 久，米田 完共著，講談社サイエンティフィック）
・電子工作のための PIC16F 活用ガイドブック（改訂版）（後閑哲也著，技術評論社）
・作って遊べるロボット工作 ― PIC マイコンではじめる（後閑哲也著，技術評論社）
・ロボコンマガジン（隔月月刊誌 オーム社）
授業の概要と予定：前期
教室外学修
ＡＬのレベル
授業の概要
本実験は，予め決められた競技課題をクリアするための自作のロボットを設計･製作し，競技会を行うことでロボットの総合評価を行う実験である。競技課題･ルールなどは，最初の実験時に公開し，そのルールに基づいて課題をクリアできる自律移動ロボットを各班で設計する。自律移動ロボットは，各種センサ，駆動装置及びマイクロコンピュータ（PIC など）を搭載したもので，競技時には，自律的に走行できなくてはならない。初めの 2 回は，ロボット製作のための基礎技術（センサ回路，マイコンとのインターフェース技術，モーターなどの駆動回路，制御方法，部材の加工について，安全に関する教育など）の講義と試行実験を行う。この過程で自律移動ロボットの基本制御に関する基礎技術を習得する。次に，各班でアイデアを出し合って，競技会への基本戦略，ロボットの機構，制御方法などを決めてロボットの概念設計を行い，それをアイデアレポートにまとめ，班ごとにプレゼンテーションする。その後の数週にわたる実験で，実際にロボットの詳細設計･試作を繰り返し，8 週目辺りの中間報告会で自作ロボットによるライントレース走
行試験を行ってロボットの基本性能を評価する。更にその後の数回にわたる実験時間を使って，自律移動ロボットを改良し，完成度を高めていく。最後に完成したロボットによる公開競技会を行って，自律移動ロボットの総合評価を行う。
競技会終了後の実験では，班毎に自作した自律移動ロボットに関して，技術的な観点（基本コンセプト，ロボットの機構，センサ回路，制御回路，プログラム，競技会への戦略，スケジュール，気づいた問題点とそれに対する解決方法，組立て技術，協力体制など）から自己分析を行った技術プレゼンテーションを開催し，学生間による技術討論会を実施する。最後に，これまでの設計･製作過程を班レポートおよび個人レポートとして，実験レポートにまとめる。このよ
うに課題を与えた上で，それをクリアするための自律移動ロボットの設計･製作，評価という「ものづくり」を中心とした PBL(Problem Based Learning)実験を通して，技術開発のプロセスを体験する。この実験の取組みを通して，以下のような基礎技術や手法について学習する。
①実務上の問題点や課題を理解し，自発的に問題を解決するための発想法･設計法②機械，電気電子，制御等の異なる技術分野の広範な知識や技術，手法など③マイクロコンピュータを用いてロボットなどを制御するためのシステム技術④コンピュータを使って自律移動ロボットを制御するためのプログラム作成法⑤自律移動ロボットの設計･製作過程を通しての総合的な設計力，開発力⑥公開競技会，技術討論会などでの技術プレゼンテーション手法など
第 １回：授業の進め方・実験概要・評価方法の説明，アイデアの検討
B
基礎技術の説明と実習
第 ２回：基礎技術の説明と実習

アイデアの検討B

第 ３回：アイデアの検討とロボットの仕様設計

プレゼンテーション準備B

第 ４回：アイデアレポートに関するプレゼンテーション，ロボットの設計・製作

アイデア，計画の見直し

A

第 ５回：ロボットの設計・製作

ライントレース機能の検討

B

第 ６回：ロボットの設計・製作

ライントレース機能の検討

B

第 ７回：ロボットの設計・製作

ライントレース機能の改良

B

第 ８回：ロボットの設計・製作，中間報告会

ライントレース機能の改良

A

第 ９回：ロボットの設計・製作

ランサーロボットの検討

B

第１０回：ロボットの設計改良・製作

ランサーロボットの改良

B

第１１回：ロボットの設計改良・製作

ランサーロボットの改良

B

第１２回：ロボットの設計改良・製作

ランサーロボットの改良

B

第１３回：ロボットの設計改良・製作・調整

最終調整，競技会準備

B

第１４回：公開競技会

プレゼンテーション準備A

第１５回：技術討論会，レポート作成方法の説明・レポート作成

レポート作成A評価（ルーブリック）
達成度
評価項目

①

②

③

④

⑤

⑥

理想的な到達レベルの目安(優)

標準的な到達レベルの目安(良)未到達レベルの目安(不可)提出された計画書（アイデアレポート）より担当教員
が「問題抽出・検討能力」を５段階評価し，その平均値が４以上である。

提出された計画書（アイデアレポート）より担当教員
が「問題抽出・検討能力」を５段階評価し，その平均値が３以上である。評価基
準は，限られた制約条件（時間，予算，自己の能力など）のもと，完成にいたる道筋が明確である。
提出された計画書（アイデアレポート）より担当教員が「設計・計画能力」を５段階評価し，その平均値が３以上である。評価基準は完成にいたる道筋が具体的で実現が可能なものである。
報告書（班，個人レポート），発表会（技術プレゼンテーション），作品より担当教員が「知識・技術取得能力」を５段階評価し，その平均値が３以上である。評価基準は新たな知識・技術の獲得が確認できる。
計画書（アイデアレポート），報告書（班，個人レポート）より担当教員が「協調・管理統率能力」を５段階評価し，その平均値が３以上である。評価基準
は分担が明確であり，協同して完成させたことが確認できる。
計画書（アイデアレポート），作品，発表会（技術プレゼンテーション），報告書（班，個人レポート）
より担当教員が「実践能力」を５段階評価し，その平均値が３以上である。評価基準は継続して努力した形跡が確認できる。
報告書（班，個人レポート），発表会（技術プレゼンテーション），作品より提出された計画書（アイデアレポート）より担当教員が「問題抽出・検討能力」を５段階評価し，その平均値が３未満である。

提出された計画書（アイデアレポート）より担当教員が「設計・計画能力」を５段階評価し，その平均値が４以上である。

報告書（班，個人レポート），発表会（技術プレゼンテーション），作品より担当教員が「知識・技術取得能力」を５段階評価し，その平均値が４以上である。

計画書（アイデアレポート），報告書（班，個人レポート）より担当教員が「協調・管理統率能力」を５段階評価し，その平均値が４以上である。

計画書（アイデアレポート），作品，発表会（技術プレゼンテーション），報告書（班，個人レポート）
より担当教員が「実践能力」を５段階評価し，その平均値が４以上である。

報告書（班，個人レポート），発表会（技術プレゼンテーション），作品より提出された計画書（アイデアレポート）より担当教員が「設計・計画能力」を５段階評価し，その平均値が３未満である。

報告書（班，個人レポート），発表会（技術プレゼンテーション），作品より担当教員が「知識・技術取得能力」を５段階評価し，その平均値が３未満である。

計画書（アイデアレポート），報告書（班，個人レポート）
より担当教員が「協調・管理統率能力」を５段階評価し，その平均値が３未満である。

計画書（アイデアレポート），
作品，発表会（技術プレゼンテーション），報告書（班，個人レポート）より担当教員が「実践能力」を５段階評価し，その平均値が３未満である。

報告書（班，個人レポート），発表会（技術プレゼンテーション），作品より担当教員が

⑦

⑧

⑨

⑩

担当教員が「継続的改善能 担当教員が「継続的改善能 「継続的改善能力」を５段階力」を５段階評価し，その 力」を５段階評価し，その 評価し，その平均値が３未満平均値が４以上である。
平均値が３以上である。評 である。
価基準は複数回の改善が確認できる報告書（班，個人レポー 報告書（班，個人レポー 報告書（班，個人レポート），ト），発表会（技術プレゼ ト），発表会（技術プレゼ 発表会（技術プレゼンテーシンテーション），作品より ンテーション），作品より ョン），作品より担当教員が担当教員が「報告書作成・ 担当教員が「報告書作成・ 「報告書作成・プレゼンテー
プレゼンテーション能力」 プレゼンテーション能力」 ション能力」を５段階評価を５段階評価し，その平均 を５段階評価し，その平均 し，その平均値が４以上であ値が４以上である。
値が３以上である。評価基 る。
準は報告書・プレゼンテーションの体裁等が守られ，論理的な整合性がある。
報告書（班，個人レポー 報告書（班，個人レポー 報告書（班，個人レポート），ト），発表会（技術プレゼ ト），発表会（技術プレゼ 発表会（技術プレゼンテーシンテーション），作品より ンテーション），作品より ョン），作品より担当教員が担当教員が「評価能力」を 担当教員が「評価能力」を 「評価能力」を５段階評価５段階評価し，その平均値 ５段階評価し，その平均値 し，その平均値が３未満であが４以上である。
が３以上である。評価基準 る。
は他の作品・論文との比較についての論理的整合性のある評価を確認できる。
計画書（アイデアレポー 計画書（アイデアレポー 計画書（アイデアレポート），ト），報告書（班，個人レ ト），報告書（班，個人レ 報告書（班，個人レポート），ポート），発表会（技術プ ポート），発表会（技術プ 発表会（技術プレゼンテーシレゼンテーション），作品 レゼンテーション），作品 ョン），作品より担当教員がより担当教員が「複数の分 より担当教員が「複数の分 「複数の分野にまたがった野にまたがった計画の立 野にまたがった計画の立 計画の立案・遂行能力」を５案・遂行能力」を５段階評 案・遂行能力」を５段階評 段階評価し，その平均値が３価し，その平均値が４以上 価し，その平均値が３以上 未満である。
である。
である。評価基準は専門とは異なる技術分野の知
識・技術の獲得が確認できる。
計画書（アイデアレポー 計画書（アイデアレポー 計画書（アイデアレポート），ト），報告書（班，個人レ ト），報告書（班，個人レ 報告書（班，個人レポート），ポート），発表会（技術プ ポート），発表会（技術プ 発表会（技術プレゼンテーシレゼンテーション），作品 レゼンテーション），作品 ョン），作品より担当教員がより担当教員が「情報機器 より担当教員が「情報機器 「情報機器を使いこなし，専を使いこなし，専門分野で を使いこなし，専門分野で 門分野で必要とされるプロ必要とされるプログラム 必要とされるプログラム グラムを構築する能力」を５を構築する能力」を５段階 を構築する能力」を５段階 段階評価し，その平均値が３評価し，その平均値が４以 評価し，その平均値が３以 未満である。
上である。
上である。評価基準は専門分野で必要とされるプログラムが正しく記述されていることが確認できる。