令和 4 年度 AI スマート工学コース シラバス
科目名

担当教員

プログラミング(Programming)

横井健 (常勤)・吉田 (和)(常勤)

授業の概要

Python を用いた実践的なコーディング法について学習する。

授業の形態

演習

授業の進め方

授業では、講義で説明したことをもとに、適宜演習を実施する。
予習、復習を行い自学自習の習慣を身につける。

到達目標

1. Python の文法を理解できる。
2. Python のプログラムを読解できる。
3. Python のプログラムを作成できる。

学年単位

開講時数

種別

22

通年
2 時間

必修

実務経験と授業内 なし
容との関連
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
ガイダンス
Python の基礎的事項の確認
演習課題
コレクション
文字列
演習課題
環境構築
関数
クラス
例外処理
モジュール
演習課題
ファイル入出力イテレータ
内包表記
正規表現
データの取り扱い
演習課題

目標
授業の概要について理解する。
プログラミング基礎で学習した内容を復習する。
リスト・タプル・セット・辞書を理解する。
文字列のさまざまな操作について理解する。
自身の環境において Python でプログラミングができるように環境構築を行う。
Python における自作関数やラムダ式について理解する。
クラスについて理解する。
例外処理の取り扱いについて理解する。
モジュールの扱い方を Numpy を例に理解する。
ファイル入出力とファイルやディレクトリについて理解する。
イテレータについて理解する。
内包表記を理解する。
正規表現について理解する。
pandas ライブラリと matplotlib ライブラリを用いて、データを可視化する方法を理解する。
これまでの学習を通じて学んだことを使ったプログラム作成を行う。

時間
2122842262222422222計 60

学業成績の評価方 定期試験と演習課題により評価を行う。その割合は、60 % ：40 % とする。
法
関連科目
教科書・副読本

教科書: 「入門 Python 3 第 2 版」Bill Lubanovicリー・ジャパン)

著、鈴木 駿監訳、長尾 高弘訳 (オライ

評価 (ルーブリック)
到達目標

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)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

プログラム断片が効率的 Python の文法を理解し、 Python の基本的な文法を Python の基本的な文法をに実行されるように書き プログラム断片の文法上 理解して説明出来る。
理解しておらず、説明がで換えることができる。の誤りが指摘できる。
きない。

2

既に存在するプログラム 既に存在するプログラム 基礎的な Python プログラ 簡単なプログラムを正しを読解し、効率的に実行 を読解し、簡単なプログラ ムが理解でき、処理内容の く読解し説明できない。
されるようにプログラム ムの修正や変更ができる。 説明ができる。
を変更できる。

3

問題に応じて効率的なア 既知の問題、または基本 50 行程度の簡単なプログ 簡単なプログラムを正しルゴリズムを自ら選択し 的なアルゴリズムを、独 ラムを正しく作成できる。 く書くことができない。て、正しく動作するプロ 力で正しく簡潔にプロググラムを作成できる。
ラムできる。

令和 4 年度 AI スマート工学コース シラバス
科目名

担当教員

マニュファクチャリング基礎(Manufacturing Engineering)

伊藤聡史 (常勤)

学年単位

開講時数

種別

21

後期
2 時間

必修

授業の概要

機器に用いられている各種材料および、代表的なデジタルファブリケーション機器の加工原理や特徴についても学ぶ。

授業の形態

講義

授業の進め方講義を中心として、必要に応じて適宜演習を行う。
予習、復習を行い自学自習の習慣を身につける。

到達目標

1. 機器に用いられる各種材料の特徴を説明することができる。
2. デジタルファブリケーション機器の加工原理と特徴を説明できる。
実務経験と授業内 なし
容との関連
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容項目
ガイダンス
材料の種類と基本的な特性
金属材料
プラスチック材料
その他の材料各種材料についてのまとめ

目標
本授業での学習スケジュールや目標、評価法について理解し、まずは機器に使用されている構成材料について把握する。
材料の大分類と、材料選定の指標となる種々の特性について把握する。
各種金属材料の特徴と代表的な金属材料を把握する
各種プラスチック材料の特徴と代表的なプラスチック材料について把握する。
ゴム、セラミックス、電気材料などを中心に、機器に用いられる金属・プラスチック以外の材料について把握する。
これまでに学習した材料について、主要な項目を復習、総括する。

各種加工法とデジタルファブリ 加工法の大分類とデジタルファブリケーション機器の概容、NC プログラ
ケーション
ムと G コードの概容と適用事例について把握する。
切削加工 1
切削加工の原理と特徴について理解する。
切削加工 2
フライス加工、旋盤加工の概容と CNC 切削加工および CAM についての基礎知識を身に付ける。
レーザー加工レーザー加工の原理と特徴について理解する。
3D プリンタ
3D プリンタの加工原理と特徴について理解する。
その他のデジタルファブリケー これまでに扱った以外のデジタルファブリケーション機器を把握し、デジション機器タルマニュファクチャリングとデジタルファブリケーションの関係について理解する。
デジタルファブリケーションにつ これまでに学習した加工法などについて、主要な項目を復習、総括する。
いてのまとめ時間
224422計 162222222計 14計 30

学業成績の評価方 定期試験または代替の課題により評価する。
法
関連科目

設計製図 I・AI スマート工学概論・AI スマート工学実験実習 I

教科書・副読本

参考書: 「設計者のための実践的「材料加工学」-材料と加工を知らなきゃ設計はできない-」西野創一郎 (日刊工業新聞社)
評価 (ルーブリック)

到達目標

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)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

各種材料の組成、組織、物 代表的な材料の基本的な 金属またはプラスチック 種類に関わらず、材料の性、用途などについて、多 特徴について説明するこ の特徴について、説明す 特徴について説明するこ面的に特徴を説明するこ とができる。
ることができる。とができない。とができる。

2

デジタルマニュファクチ 代表的なデジタルファブ CNC 切削加工機、レー いずれのデジタルファブ
ャリングとの関係性を踏 リケーション機器の加工 ザー加工機または 3D プ リケーション機器の特徴
まえて、デジタルファブ 原理と特徴を説明するこ リンタのいずれかの特徴 についても説明することリケーション機器の加工 とができる。
について説明することが ができない原理と特徴を説明するこできる。とができる。

令和 4 年度 AI スマート工学コース シラバス
科目名

担当教員

AI スマート工学概論
大野学 (常勤)(Introduction of AI Smart Engineering)
授業の概要
授業の形態
授業の進め方

学年

単位

開講時数

種別

21

前期
2 時間

必修

AI スマート工学コースで学習するものづくりの全体像及び、要素技術の概要について講義方式にて学習する。
講義
講義を中心とする。予習，復習を行い自学自習の習慣を身につける。
予習，復習を行い自学自習の習慣を身につける。

到達目標

1. IoT 機器の概略やデジタルツインの概念、システムの構成が理解できる。
2. アナログとデジタルの違いや、コンピュータネットワーク、各種エンジニアリングチェーンの概略を理解できる。
3. コンピュータハードウエアの基本構成、ソフトウエアの基本構成の概略を理解できる。また、基本論理ゲートを理解できる。
4. エッジ AI の概略やメカトロニクス、ロボットシステムについて概略を理解できる。
実務経験と授業内 なし
容との関連
学校教育目標との D (基礎力) 総合的実践的技術者として、数学・自然科学・自らの専門とする分野の基本的な技術関係と基礎的な理論に関する知識をもち、工学的諸問題にそれらを応用する能力を育成する。
講義の内容
項目
目標
ガイダンス：デジタルものづくり IoT 機器の概略やデジタルツインの概念を理解する。とはシステムとは構成要素とシステムの考え方を理解する。
デジタルものづくりに必要な技 アナログとデジタルの違いや、コンピュータネットワーク、各種エンジニ術群
アリングチェーンを理解する
機械設計とデジタルファブリケー 力学をともなう設計と出力ベースの RP（rapid prototyping）の概略を理ション解する。また、これらに用いる量や SI 単位系を理解する。
コンピュータの基礎
コンピュータハードウエアの基本構成、ソフトウエアの基本構成を理解する。また、基本論理ゲートを理解する。
メカトロニクスの基礎
メカトロニクスシステムの概略や、これを支える電気電子技術の概略を理解する。
エッジ AI とロボティクスの基礎 エッジ AI の概略やロボットシステムについて理解する。
まとめ（デジタルものづくりに必 デジタルものづくりに必要なスキルの種類やアジャイル型開発の概念を要なスキル）
知る

時間
246
44442
計 30

学業成績の評価方 二回の定期試験により評価する。状況によっては、再試験を実施する。
法
関連科目

AI スマート工学コース 専門全科目

教科書・副読本

その他: プリント資料等を配布する。

評価 (ルーブリック)
到達目標

1

2

34

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)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)IoT 機器の概略やデジタ IoT 機器の概略やデジタル IoT 機器の概略やデジタ IoT 機器の概略やデジタルツインの概念、システ ツインの概念、システムの ルツインの概念、システ ルツインの概念、システ
ムの構成について例を挙 構成について例を挙げて ムの構成を説明すること ムの構成を説明することげて詳しく説明すること 説明することができる。 ができる。
ができない。
ができる。
アナログとデジタルの違 アナログとデジタルの違 アナログとデジタルの違 アナログとデジタルの違
いや、コンピュータネッ いや、コンピュータネッ いや、コンピュータネッ いや、コンピュータネット
トワーク、各種エンジニ トワーク、各種エンジニ トワーク、各種エンジニ ワーク、各種エンジニアリ
アリングチェーンの概略 アリングチェーンの概略 アリングチェーンの概略 ングチェーンの概略を説を図示して詳しく説明す を図示して説明すること を説明することができる。 明することができない。
ることができる。
ができる。
コンピュータハードウエ コンピュータハードウエ コンピュータハードウエ コンピュータハードウエ
アの基本構成、ソフトウ アの基本構成、ソフトウ アの基本構成、ソフトウ アの基本構成、ソフトウエアの基本構成の概略を エアの基本構成の概略を エアの基本構成の概略を エアの基本構成の概略の詳しく説明できる。また、 説明できる。また、基本 説明できる。また、基本 説明ができず、基本論理基本論理ゲートを用いて 論理ゲートを用いて簡単 論理ゲートの動作を説明 ゲートの動作も説明でき簡単な回路を設計できる。 な回路を設計できる。
できる。
ない。
エッジ AI の概略やメカト エッジ AI の概略やメカト エッジ AI の概略やメカト エッジ AI の概略やメカトロニクス、ロボットシステ ロニクス、ロボットシステ ロニクス、ロボットシステ ロニクス、ロボットシステ
ムについて概略について、 ムについて概略について、 ムについて概略について、 ムについて概略について、例を挙げて詳しく説明で 詳しく説明できる。
説明できる。
説明できない。
きる。

令和 4 年度 AI スマート工学コース シラバス
科目名

担当教員

設計製図 I(Design and Drafting I)

鈴木宏昌 (常勤/実務)・兼重仁 (非常勤)

学年単位開講時数

種別22

通年
2 時間

必修

授業の概要

3 次元 CAD を利用した設計方法を学び，自らのアイデアをデジタル上で具現化するための基本的なスキルを養う．

授業の形態

実験・実習

授業の進め方スキルの習得ならびに理解を深めるため，チュートリアルと課題を中心とした構成とする．
予習，復習を行い自学自習の習慣を身につける．

到達目標

1. 3 次元 CAD を用いて図面に基づいたモデルを作成できる．
2. 図面に基づき複数のモデルを組合せたアセンブリを作成できる．
実務経験と授業内 あり
容との関連
学校教育目標との E (応用力・実践力) 総合的実践的技術者として、専門知識を応用し問題を解決する能力を育成する。
関係
講義の内容
項目
ガイダンス
3 次元 CAD 演習 1
3 次元 CAD 演習 2
3 次元 CAD 演習 3
3 次元 CAD 演習 4
3 次元 CAD 演習 5
3 次元 CAD 演習 6
3 次元 CAD 演習 7
3 次元 CAD 演習 8
3 次元 CAD 演習 9
3 次元 CAD 演習 10
3 次元 CAD 演習 10目標

CAD の基本操作・データムとスケッチ操作
押し出し・回転ツールによるモデリング
穴ツールによるモデリング
ラウンド・面取り・ドラフト・シェルによるモデリング
パターン・ミラーによるモデリングスイープ・ヘリカルスイープ・ブレンドによるモデリング
パーツモデリング総合課題
アセンブリの基本操作
パーツモデリング・アセンブリ課題 1
パーツモデリング・アセンブリ課題 2
パーツモデリング・アセンブリ課題 3

時間26444442
261012計 60

学業成績の評価方 課題にて評価する．
法
関連科目

基礎製図

教科書・副読本

参考書: 「機械製図（検定教科書）」 (実教出版)・「Creo Parametric 4.0 for Designers」Prof Sham
Tickoo Purdue Univ (Cadcim Technologies)
評価 (ルーブリック)

到達目標

12

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)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)

3 次元 CAD により図面の 3 次元 CAD により図面の 3 次元 CAD により図面の 3 次元 CAD により図面の指示通りのモデルを正し 指示通りのモデルを概ね 指示通りのモデルをそこ 指示通りのモデルを作成
く作成できる
作成できる
そこ作成できるできない
3 次元 CAD のモデルを正 3 次元 CAD のモデルを概 3 次元 CAD のモデルをそ 3 次元 CAD のモデルを図
しく図面の指示通りに組 ね図面の指示通りに組み こそこ図面の指示通りに 面の指示通りに組み立てみ立てることができる
立てることができる
組み立てることができる ることができない令和 4 年度 AI スマート工学コース シラバス
科目名

担当教員

AI スマート工学実験実習 I
浅川澄人 (常勤)・伊藤聡史 (常勤)・大野学 (常勤)・(Experiments and Practice of AI 佐藤孝治 (常勤)・伊藤敦 (常勤)・廣井徹麿 (非常勤)
Smart Engineering I)
授業の概要
授業の形態

学年

単位

開講時数

種別24

通年4 時間必修

IoT 機器を設計するための基礎技術やデジタルファブリケーションの基礎、シングルボードコンピュータの基礎に関する実験実習を行う。
実験・実習

授業の進め方4 班に分かれ、ローテンションにより、実習を行う。１年間ですべてのテーマを体験する。レポー
トの作成を通して、自学自習の習慣を身につける。
予習、復習を行い自学自習の習慣を身につける。
到達目標
1. 基本的なアナログ・デジタル回路を作成することができ、回路内におけるパラメータ（電流・電圧等）を測定できる。また､ 測定したデータから適切な表やグラフを描くことができ、測定対象物の特性を説明することができる。
2. デジタルファブリケーション機器の基本的な取扱いや、NC・G コードプログラムを作成することができる。
3. 材料の強度評価試験の概容や、材料の強度や剛性について説明することができる。
4. シングルボードコンピュータの基本的な使い方や環境構築、プログラミングができる。
実務経験と授業内 なし
容との関連
学校教育目標との E (応用力・実践力) 総合的実践的技術者として、専門知識を応用し問題を解決する能力を育成する。
関係
講義の内容
項目
目標
ガイダンス
前期テーマの概要説明、作業の安全、レポートの書き方
アナログ回路基礎 I
各種測定器の使い方、オームの法則、分流・分圧の実験
デジタル回路基礎
基本論理ゲート、各種フリップフロップの実験
レポート指導及び予備日
レポートの書き方、データ整理の方法及び再実験等
シングルボードコンピュータ基礎 シングルボードコンピュータの基本的な使い方
I
デジタルファブリケーション基礎 3D プリンタおよび、レーザ加工機の基本的取扱いの習得
I
レポート指導及び予備日
レポートの書き方、データ整理の方法及び再実験等
ガイダンス
後期テーマの概要説明、作業の安全、レポートの書き方
アナログ回路基礎 II
半波・全波整流回路の実験、増幅回路の実験
デジタルファブリケーション基礎 NC・G コードによる基礎的な加工プログラム作成と CAD/ CAM の基礎
IIを理解する
レポート指導及び予備日
レポートの書き方、データ整理の方法及び再実験等
シングルボードコンピュータ基礎 シングルボードコンピュータの環境構築方法及び簡易的なプログラミング
IIの習得
デジタルファブリケーション基礎 材料の基礎的な評価試験の概容や、材料の強度や剛性について理解する
III
レポート指導及び予備日
レポートの書き方、データ整理の方法及び再実験等

時間
4121241212441212412124計 120
学業成績の評価方 レポート（報告書）点 80 % 、取組点（授業態度）20 % 。評価は実験分野ごとの評価点の平均によっ法て行うが、各テーマのレポート全てを合格しないと評価は 59 点以下になる。正当な理由による欠席の場合は補習を行う。
関連科目
プログラミング・マニュファクチャリング基礎・基礎電気工学・基礎製図
教科書・副読本

その他: 作業手順はその都度配布する。１冊のファイルにまとめるのが良い。配布資料にはメモをとること。

評価 (ルーブリック)
到達目標

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)ぎりぎりの到達レベルの目安 (可)未到達レベルの目安 (不可)1

基本的なアナログ・デジ 基本的なアナログ・デジタ 基本的なアナログ・デジ 基本的なアナログ・デジタ
タル回路が作成でき、回 ル回路が作成でき、回路内 タル回路が作成でき、回 ル回路が作成できない。
路内におけるパラメータ におけるパラメータ（電 路内におけるパラメータ（電流・電圧等）を適切に 流・電圧等）の測定および （電流・電圧等）の測定が測定でき､ 測定データか 測定データから適切な表 できる。
ら適切な表やグラフを描 やグラフを描くことができ、測定対象物の特性を きる。
説明することができる。

2デジタルファブリケーシ デジタルファブリケーシ デジタルファブリケーシ デジタルファブリケーシ
ョン機器の基本的な取扱 ョン機器の基本的な取扱 ョン機器の基本的な取扱 ョン機器の基本的な取扱
いや、機器の特性を考慮し いや、簡単な NC・G コード いができる。
いができない。
た NC・G コードプログラ プログラムが作成できる。
ムが作成できる。

3

材料の強度評価試験の概 材料の強度評価試験の概 材料の強度評価試験の概 材料の強度評価試験の概容や、材料の強度や剛性 要や、材料の強度や剛性 要が説明できる。
要が説明できない。
についてグラフや表を用 について定性的に説明でいて定量的に説明できる。 きる。

4

シングルボードコンピ シングルボードコンピ シングルボードコンピ シングルボードコンピ
ュータの基本的な使い方 ュータの基本的な使い方 ュータの基本的な使い方 ュータの基本的な使い方や環境構築、プログラム や環境構築ができる。
ができる。
ができない。の作成ができる。