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デザイン工学科(平成29年度新入生用 2年次以上の開講科目一覧)


デザイン工学科ディプロマポリシー(DP)一覧
デザインエ学の目的である「モノ・システム・サービス」を創造するに必要な工学分野および人間・社会科学分野の知識と技術を持つこと。
工学の知識技術と人間・社会科学の知識との融合により、人類を活性化させるデザインの実践力をもつこと。
デザインエ学の学修に必要な、理工系の幅広い基礎知識を持つと共に、常にデザイン工学分野の新しい知識の獲得に努める積極的な姿勢を持つこと。
4デザインを通して、科学技術と人間・自然・社会との関わりを深く理解し、そこに存在する課題について問題意識を持ち、解決する意識を持つこと。
5グローバルな環境のなかで、多様な価値観を受け入れ,技術者として行動できるコミュニケーション能力を身につけること。

科目概要一覧
科目名コマ単位必選自配当年配当期 DP目的概要
デザイン工学PBL-A222半期(前)2<授業形態>
実験・実習
<目標>
デザイン工学の発展段階の演習として、デザイン手法と人間・社会科学および専門科目群を課題に含めた実習を行い、デザイン工学に関する理解を深めることを目標とする。
<授業計画等の概要>
デザイン手法(人間中心設計など)、人間・社会科学(デザインのための認知科学など)および専門科目群(電気電子系、機械系、情報系の専門科目)を取り入れた実習を行う。
デザイン工学PBL-B222半期(後)2<授業形態>
実験・実習
<目標>
デザイン工学の発展段階の演習として、デザイン手法と人間・社会科学および専門科目群を課題に含めた実習を行い、デザイン工学に関する理解を深めることを目標とする。
<授業計画等の概要>
デザイン手法(ユーザインタフェース、環境心理学など)、人間・社会科学(デザインのための社会科学など)および専門科目群(電気電子系、機械系、情報系の専門科目)を取り入れた実習を行う。
デザイン工学プロジェクトA223半期(前)2<授業形態>
実験・実習
<目標>
デザイン工学の応用段階の演習として、デザイン実践および専門科目群を課題に含めた実習を行い、デザインの実践能力獲得を目標とする。
<授業計画等の概要>
デザイン実践(視覚デザイン基礎、環境工学、構造・構法・材料、環境デザイン、コンピュータグラフィックス、音響工学、インストラクショナルデザインなど)および専門科目群(電気電子系、機械系、情報系の専門科目)を取り入れた実習を行う。
デザイン工学プロジェクトB223半期(後)2<授業形態>
実験・実習
<目標>
デザイン工学の応用段階の演習として、デザイン実践および専門科目群を課題に含めた実習を行い、デザインの実践能力獲得を目標とする。
<授業計画等の概要>
デザイン実践(ユーザエクスペリエンス概論、プロダクトデザイン、サービスデザイン、VR環境デザインなど)および専門科目群(電気電子系、機械系、情報系の専門科目)を取り入れた実習を行う。
卒業研究A124通年2<授業形態>
実験・実習
<目標>
デザイン工学の学びの集大成として、技術者としての総合的な基礎を身に付ける。
<授業計画等の概要>
この科目は通年で履修する必修科目で、指導教員の設定するデザイン工学に関する具体的なテーマに取り組む。必要な専門分野について、研究室ゼミや自己学習により学び、先行研究や開発事例の文献を調査し、現状の課題点を考察する。前期終了時に中間発表会、後期終了時に成果発表会を行う。
卒業研究B244通年2<授業形態>
実験・実習
<目標>
デザイン工学の学びの集大成として、技術者・研究者として活躍するための総合的な基礎を身に付ける。
<授業計画等の概要>
この科目は、「卒業研究A」と同時に通年で履修する選択科目で、「卒業研究A」と同一の指導教員が設定するデザイン工学に関する具体的なテーマに取り組む。「卒業研究A」で行う調査研究に加え、デザイン工学としての解決策の提案とその実証評価を行い、結論を導き出す。前期終了時に中間発表会、後期終了時に成果発表会を行う。
回路基礎122半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
直流および交流回路の解析ができることを目標とする。
<授業計画等の概要>
本講義では抵抗回路におけるオームの法則や電力、電気回路で使用される各種素子(抵抗器、コイル、コンデンサ、変成器、電源など)の性質、正弦波と複素数、交流回路のインピーダンスや電力、直並列回路、等価回路、共振回路、相互インダクタンスなど変成器の性質、回路解析の理論としてキルヒホッフの法則、テブナンの定理、重ね合わせの原理、二端子対網などを学習する。講義では基礎的な演習をあわせて行うことで内容についての理解を深める。
材料力学122半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
荷重に対する材料や構造の変形とその解析について基礎的な知識を理解する。
<授業計画等の概要>
製品デザインを具現化するためには、外見的な形状だけではなく実用に耐えうる強度を発揮するよう設計する必要がある。そのために本講義では、外力による部品形状や構造の変形と応力の解析を学ぶ。具体的には、弾性変形と塑性変形、荷重により生じる物体内部の応力、引っ張り・圧縮と曲げ・ねじり、梁に加わるせん断応力と曲げモーメントの関係、組み合わせ梁による構造強度、柱の座屈、有限要素法による応力ひずみ解析の基礎などについて講義および問題演習によって学ぶ。
コンピュータプログラミングⅡ122半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
オブジェクト指向プログラミングの概念を学習し、ソフトウェアが複数のオブジェクトを組み合わせて構成できることを学習する。白紙の状態からオブジェクト指向の概念に基づいたプログラムを作成できることを目標とする。
<授業計画等の概要>
Processing言語を使ってオブジェクト指向のプログラミングの考え方を学習する。オブジェクト指向の本質を理解するために、クラス、オブジェクト、メソッド、コレクションクラス、インタフェース、継承、UMLの一部(クラス図、オブジェクト図)などの概念を学習する。多くの例題を活用しながらスケッチブックに絵を描く感覚で学習を進める。
ディジタル信号処理122半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
物理データをコンピュータやシステムを用いて分析・加工するのに必要な知識と信号処理の手法を理解する。
<授業計画等の概要>
離散時間信号、離散時間システム、周波数解析、z変換と離散時間システムの構成、ディジタルフィルタ理論と実際を対応づけるため、各項目についてMATLABを利用した実習課題を通じて理解を深める。
人間中心設計122半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
人と関わるシステムの設計に向けて、従来の「技術仕様の視点」から「人の行動特性の視点」へシフトしたアプローチが必要である。人にとって使いやすいシステムを設計するための具体的なデザイン手法を理解する。
<授業計画等の概要>
始めに、なぜ使えないシステムが作られるのかを実例に基づき議論することにより、「技術中心」によるデザインを批判し、人間中心設計の必要性を考える。ヒューマンインタフェースに関する歴史的な背景と設計手法を把握する。人間中心デザインの基本である「人の観察」としてフィールドワークとエスノグラフィーの考え方、手法を概説する。ユーザの要求を分析する手法、フォーカスグループ、コンテキスト調査、シナリオ分析について演習を通じて学ぶ。
ユーザインタフェース122半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
ユーザインタフェースとは人と機械とのやりとりを仲介する接続部である。機械の使い勝手を高めるための認知的な知見に基づくインタフェースの原理と技法を修得する。
<授業計画等の概要>
始めに、使いにくいデザインの機械を観察することによりユーザインタフェースの重要性を理解する。次に、人間の知覚、感覚、生理特性、ヒューマンモデル、シグニファイア、ヒューマンパォーマンスモデル、メタファ、制約などの認知的インタフェースの規範を学ぶ。これまでのユーザインタフェースの歴史と今後の方向性を理解する。言語(音声)・非言語インタラクション(身振り、表情、マルチモーダル)のインタフェースのデザインの課題と解決法について学ぶ。バーチャルリアリティ、ミクストリアリティ、協同作業支援のインタフェースについて学ぶ。プロトタイピングの概念、プロトタイピングを用いたOZ法による評価方法について演習を通じて学ぶ。
環境心理学122半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
環境と人間の相互作用を一つの系と捉える環境心理学の基礎理論を理解し、環境心理学の観点から実際の環境を評価・デザインするための知識と視座を獲得する。
<授業計画等の概要>
環境心理学とは、物理的環境、社会環境、情報環境等の諸側面を含む総体的な環境と人間の相互作用を一つの系(システム)として捉える学問分野である。この授業では、プライバシー、パーソナルスペース、環境認知と探索行動、行動場面、アフォーダンスといった基本概念を解説した上で、住環境、学習環境、オフィス、都市空間といった具体的環境のデザインのあり方を環境心理学の見方から考察する。
ユーザビリティ評価123半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
ユーザのニーズに合った「使いやすいさ」の評価手法とその応用を修得する。ユーザビリティ評価に必要な統計処理の考え方、手法について理解する。人が機械を使うときの「人の観察」に基づく定性的な分析評価方法を理解する。
<授業計画等の概要>
ユーザビリティ評価が生まれた経緯を解説し、ユーザ評価に関する各種手法を紹介する。定量的なのユーザビリティ評価を実施するために必要な統計処理として統計的検定帰無仮説、仮説検定、因子分析について学ぶ。評価にユーザが関与する「ユーザテスト」について学び、具体的なテスト方法を理解する。「ユーザビリティインスペクション」、「ニールセンの10ヒューリスティクス」について学ぶ。「人の観察」に基づく評価法としてフィールドワークとエスノグラフィー、プロトコル分析の手法を学ぶ。
感性計測123半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
新しいプロダクトや空間をデザインする上で感性が、ロボットとのコミュニケーションの仕組みを構築するためには、人間の感情を理解する必要がある。感性や感情を計測する方法とその応用方法を習得する。
<授業計画等の概要>
各感覚器に関する心理・生理的な仕組みや脳内での情報処理や、2つの感覚器(視覚と聴覚)にまたがる相互作用の概念について学ぶ。視聴覚情報などの刺激を与え、SD法やAHP(階層化意思決定法)などの感性・感情を数値化する手法(心理量化)を学ぶ。また、各センサー(カメラ、マイク、加速度センサー)から得られたデータを画像処理、音響処理、信号処理した物理量と心理量との関係を分析した内容を講義する。
インタラクションデザイン123半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
機械と人が対峙するときの特徴はお互いのやり取りが相互にインタラクティブに行われることである。見た目の「モノ」の問題ではなく、動的な関わりあいを持つ「コト」をしてモノ・システム・サービスをデザインする方法論を修得する。
<授業計画等の概要>
人間側のふるまいと人工物のふるまいの“やりとり”の中でその目的を達成するデザインの原理、手法を学ぶ。始めに、ユーザのためのインタラクティブシステム、インタラクションメディアを扱う。そのためにユーザである人間の特性、事例に基づいたシステムの設計、メディアによる表現、実環境にある機械と人の身体性、システムの評価などについて議論する。具体的なシステム例として、コミュニケーション支援システム、協調活動支援システム、対話エージェントについて分析する。また、実環境と仮想環境の課題、インタラクティブシステムの評価法について理解する。
デザインのための認知科学122半期(前)3<授業形態>
講義
<目標>
ヒトの行動原理に関する認知科学の知見を多面的に学ぶことにより、デザイン行為、およびデザインされたモノ・システム・サービスを使うユーザ行為のメカニズムを脳神経科学的に理解することを目標とする。
<授業計画等の概要>
脳神経細胞の神経生理学的メカニズム、脳神経構造の機能、ミラーニューロンを始めとする他者の行為を理解する認知メカニズム、言語活動に関する認知モデル、創造活動の認知モデル、技能獲得の認知モデルなどを学ぶことにより、デザイン行為、およびデザインされたモノ・システム・サービスを使うユーザ行為に関わるヒトの認知メカニズムを脳神経科学的に理解する。
デザインのための社会科学122半期(後)3<授業形態>
講義
<目標>
ヒトの行動原理に関する社会科学の知見を多面的に学ぶことにより、デザイン行為のメカニズムを構造的に理解し、デザイン行為による文化生成の原理を理解することを目標とする。
<授業計画等の概要>
文化人類学における中心-周縁理論、ブリコルール論、経済人類学における贈与論、過剰蕩尽理論、認知哲学における暗黙知理論、社会生物学におけるミーム論、科学哲学におけるパラダイム論、言語学における記号論などを学ぶことによりヒトの行動原理を統合的に理解する能力を養う。ヒトの創造活動の根本的な原因を理解し、ヒトの行動原理に関する社会科学の知見を用いて自らが行うデザイン行為を説明する能力を養うために発表形式の演習を取り入れる。
社会・認知心理学123半期(前)3<授業形態>
講義
<目標>
人間が他者や環境とのつながりのなかでどのように感じ、考え、行動するかを理解する社会心理の基礎を修得する。また、人が他者や環境とのかかわりにおいてどのような認知特性意を持つかを理解修得する。
<授業計画等の概要>
始めに、認知心理および社会心理とモノ・システム・サービス、空間との関係の歴史を解説する。次に対人認知、態度、対人行動、集団行動などの社会心理学の理論、人が他人や環境や機械をどのように認知するかという認知心理の理論を学び、これらの学問が機械と人の関係を確立するために重要な要素となっていることを理解する。また、心理学の研究法を学びながら実際に心理学演習を行い、データを収集・解析しながら体験的に学習する。視覚、聴覚の特性、脳の認知特性、バランス理論、認知バイアス、感情ヒューリステックス、認知的不協和理論を紹介し、機械のデザインへの応用について議論する。
言語・非言語コミュニケーション123半期(後)3<授業形態>
講義
<目標>
言語・非言語コミュニケーションに関する理論と実践の両側面を修得し、人間の相互行為に関する学問的理解を身につけ、インタラクションシステム設計、評価に資することを目標とする。
<授業計画等の概要>
人間同士が行う言語・非言語コミュニケーションの役割、基礎理論を学習し、人間の社会的相互行為について理解を深める.談話分析、語用論、意味論の基礎、多人数会話分析、アサーション、ファシリテーション、発話行為、発話意図について理解し、会話コミュニケーションを分析する手がかりについて説明する。非言語コミュニケーションに関して、ジェスチャー、表情、視線から伝わる意図、感情などのメッセージについて学び、システムをデザインする際の知見となることを理解する。
視覚デザイン基礎122半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
プロダクトデザインとプレゼンテーションに必要な、色彩、造形、レイアウト、グラフィックの理論・技法の基礎を習得する。
<授業計画等の概要>
色彩、造形の効果と意味、造形の技術について解説する。また、プロダクトそのもののデザインだけでなく、マニュアル、パッケージングのデザインやプレゼンテーションの場面ではグラフィックデザインの素養も必要とされる。そこで、平面構成、レイアウト、タイポグラフィ等の視覚表現についても概説し、小規模な演習課題を行い技法を習得する。
環境工学概論122半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
健康で快適な環境を作るために必要な、人間心理・生理および人工環境を制御・創出する技術に関する基礎知識を身につける。
<授業計画等の概要>
温熱・光・音環境に対する人間の知覚・心理・生理特性について解説する。心理・生理面からみて望ましい環境条件および居住、仕事・学習、交流、鑑賞、上演等、各種の場面・状況に求められる視聴覚・温熱環境の違いを説明し、それらの環境・効果を実現・維持するために必要な建築的性能と照明・空調・音響設備について学ぶ。また、エコロジカルな観点からできるかぎりエネルギー消費・環境負荷を少なく実現する方法についても学ぶ。
デザインのための建築構造・構法・材料122半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
建築・インテリアを設計し、デザイン工学を実践するために必要な、物理的空間を実際に構築する手法・技術を理解する。
<授業計画等の概要>
木造、鉄骨、RC造の基本的な構造方式の仕組みと、それらを採用して建築・空間を構築する構法および用いられる材料について概説する。構造・構法に関しては力の流れと部材の役割を解説し、簡単な演習も行いつつ力学的に建築・空間が成立する仕組みを学ぶ。最新の建築・インテリアデザインの事例を紹介しながら、選ばれる構造方式・構法・材料によって空間の質が異なることを理解する。従来の枠組みに囚われない構造デザインの例も取り上げ、新しいタイプの空間を創造する技術的可能性を展望する。
環境デザイン概論123半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
住宅、学習環境(教室)、ワークプレイス(オフィス)、パブリックスペースの空間デザインに求められる条件を理解する。
<授業計画等の概要>
住宅、学習環境(教室)、ワークプレイス(オフィス)、パブリックスペースの建築・環境デザインの基礎理論と計画手法について解説する。それぞれの場所におけるアクティビティの特徴と居住者・利用者の行動特性を学び、各種環境の空間デザインに求められる条件を理解する。さらに、ビルディングタイプとしての発達史と社会的位置付けについても解説し、ユーザの直接的ニーズだけでなく、建築・物理的環境がもつ社会的・文化的機能の面から環境デザインを考えるための知識を提供する。
コンピュータグラフィックス123半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
平面図形のコンピュータ内での表現法とその操作法、3次元立体のモデリング技法とレンダリング技法、および、アニメーションの作成法を理解する。さらに、基本的な計算法を理解し、計算できることを目標とする。
<授業計画等の概要>
コンピュータグラフィックスの2主題-モデリングとレンダリング-について扱う。具体的には、平面図形の基礎(表現方法、アフィン変換、自由曲線)、平面図形に関連するアルゴリズム(ブレゼンハム、領域埋め)、3次元立体の基礎(モデリング技法、投影法、レンダリング技法、関連技法)、および、自然物・自然現象のモデリングを解説する。次いで、アニメーションの基礎理論を扱い、コンテンツ作成演習を行う。
音響工学123半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
ヒトを取り巻く環境を構成する要素のひとつである音の基礎的知識を物理的特性と心理的特性の両面から理解すると共に、それらを統合した音響システムのデザイン方法について修得する。
<授業計画等の概要>
この講義では、音波の伝搬や発音体の振動など音響物理学と、電気・機械・音響系におけるエネルギー変換、電気音響変換理論、人間が音を知覚するメカニズム(聴覚)の構造・役割・特徴、騒音・振動などの音環境について解説することで、音響工学の基礎的知識を修得させる.また、音響信号処理、音響計測、シミュレーション、電気音響、建築音響、等の幅広い音響技術や聴覚心理の分野を統合して音響システムをデザイン・構築する手法について学ぶ。
インストラクショナルデザイン123半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
この授業では、教育分野におけるデザイン実践であるインストラクショナルデザインの考え方を学び、講義内容から得られた知識を基に、コンテンツのデザインを理解することを目標とする。
<授業計画等の概要>
教育システムをデザインする上で重要なADDIEモデルを取り上げる。インストラクションの成果は、知的技能、認知的方略、言語情報、運動技能、態度に分類できる事を学習する。新しい能力に到達するのに必要な学習の内的条件の種類を示し、学習を促すための外的なインストラクションの条件等について学習する。動機づけの設計モデルとしてARCSモデル、教授系列のデザイン、テクノロジー・アフォーダンス、学習者のパフォーマンス評価について演習を通じて学習する。
ユーザエクスペリエンス概論123半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
機器、システム、サービスは単に使いやすい、役に立つだけでは不十分であり、ユーザに新しい価値や満足、体験を与えることが重要である。そのためにユーザエクスペリエンスデザインの方法論を実践的に学び、理解することを目的とする。
<授業計画等の概要>
グループワークにより議論、調査、プロトタイピング、評価の演習を実施する。ユーザビリティから人間中心デザインの考え方を基礎として、デザインプロセス、手法の修得を目指す。ユーザのニーズ調査法を理解し、講義の中で得た調査結果に基づき、ペルソナを構築する。デザインワークショップ手法に基づきストーリーテリング、プロトタイピング、評価手法について理解する。デザインにおける発想、イノベーションについて学ぶ。
プロダクト・デザイン123半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
プロダクト・デザインの歴史、工学的な技術を用いたデザイン・コンセプトや企画創案、開発の流れ、実際の造形・色彩・素材についてのプロトタイプを作成するための手法を理解する。
<授業計画等の概要>
プロダクト・デザインの歴史、時代における思想の変化におけるプロダクト設計の変遷を学ぶ。また、工学的な技術を用いたデザイン・コンセプト創案と企画、開発の一連の流れを学ぶとともに、実際の造形・色彩・素材についてのプロトタイプを作成するための手法を習得する。また、動的に変化するロボットの造形・機構のデザインやセンサー技術を含めた空間デザインの方法論についても学ぶ。
サービス・デザイン123半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
生活の質(QualityofLife)の向上を目指し、モノ、空間、人をつなげるサービス設計方法論を理解する。
<授業計画等の概要>
サービス・デザインの歴史や工学的アプローチを用いて人々が必要とするサービスを設計する手法を解説する。人間中心デザイン、インタラクション・デザイン、プロダクト・デザイン、空間デザインの各分野のデザイン手法を習得後、文化人類学的な観点も含めて、どのようにモノ、情報技術、空間などを組み合わせることによって、最適なサービスを提供できるかケーススタディを含めて解説を行う。
VR環境デザイン123半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
人間中心のメディア処理技術を習得するために、仮想メディアとしての、人工現実(VirtualReality)技術と拡張現実(AugmentedReality)技術を学ぶとともに、実際の実装方法についても解説を行う。
<授業計画等の概要>
人工現実(バーチャル・リアリティ)技術を実現するための各感覚器に対するコードデータ(RGBなど)化とそのデータを出力するための各種デバイスの説明を行う。その上で人間が現実をどのように知覚しているかを理解するとともに、それを実現する情報処理(例えば、両眼視差による映像出力)を解説する。また、拡張現実技術を習得するために、ARToolKitというライブラリーを用いて、仕組みを解説するとともに、人間が使いやすいインタフェースの設計を行う。
回路理論および演習1.532半期(後)1<授業形態>
講義および演習
<目標>
直流・交流回路の解析に必要な基礎知識、および四端子回路、フィルター回路、共振回路を対象に回路方程式の導出とその解法について理解する。
<授業計画等の概要>
直流抵抗回路における重ねの理とテブナンの定理、RL・RC回路の過渡現象、単層交流回路におけるインピーダンス、電力と力率を説明する。次いで、四端子回路のパラメータ、フィルター回路共振回路、相互誘導回路の回路方程式の導出方法や回路計算法を解説する。同時に演習問題により回路の解析に必要な思考力・計算力を養う。
電磁気学および演習1.532半期(後)1<授業形態>
講義および演習
<目標>
真空中の静電界、誘電体中の電界、電流界、磁界、磁性体、静電誘導に関する基本法則を理解し、これらを用いて問題を解くことができることを目標とする。
<授業計画等の概要>
クーロン力、電界と電位分布、ガウスの定理、誘電体中の電界分布、静電容量、抵抗体に流れる電流分布、磁界中の電流に働く力、磁性体中の磁気現象、自己誘導作用、相互誘導作用について講義する。同時に演習問題により電磁気学を理解するために必要な思考力・計算力を養う。
電子回路123半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
電子回路の解析および設計には、各素子の特性の理解と数学の基礎が求められる。半導体素子の構造、原理、特性を学び、それらを応用した代表的な電子回路の解析と設計の基礎を修得する。
<授業計画等の概要>
以下の内容について学ぶ.
ダイオード、トランジスタ、オペアンプ、増幅回路、小信号等価回路を用いた回路解析
計測工学123半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
電気・電子計測の基礎技術を身につけることを目標とする。
<授業計画等の概要>
本講義では、国際単位系、標準器、電気計測の基礎(信号の調整、表示の読み取り、精度)、直流および交流計測(電流、電圧、電力、電力量、インピーダンス、周波数)、可聴周波・高周波計測(電流、電圧、電力、回路定数、素子特性、周波数、位相、波形分析、信号と雑音)、光計測(光センサ技術、レーザ計測)、磁気測定(磁界、磁束、磁化特性)、物理量・化学量の測定、電波・超音波計測などについて学ぶ。講義では基礎的な演習をあわせて行うことで内容についての理解を深める。
集積回路と電子材料123半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
集積回路と電子材料の全体を体系的に理解し、大規模集積回路の論理的な仕組み、電子材料の基本動作を学ぶことにより、基本的な回路デザイン能力の獲得を目標とする。
<授業計画等の概要>
論理回路から構成されるディジタル集積回路、AD変換器を始めとするアナログ集積回路、オペアンプ・トランジスタなどの能動素子、抵抗・コンデンサ・インダクタなどの受動素子などの機能・用途を体系的に理解し、目的とする機能を実現するための集積回路や電子材料の探し方、それらを用いた設計手順を学ぶ。また集積回路を論理レベルで実現するハードウェア記述言語を学び、シミュレーションソフトを用いて実習することにより、大規模集積回路の論理的な仕組み、各種電子材料の基本動作を理解し、基本的な回路デザイン能力を養う。
論理回路123半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
論理回路の基礎となる数学的理論および設計するための理論について学ぶ。
<授業計画等の概要>
論理演算(ブール代数)を理解するとともに、組み合わせ回路の設計手法としてカルノー図法などを学び、加算器や自動販売機などの設計を行う。また、フリップフロップ回路の原理を学ぶとともに、順序回路の設計手法としてカウンタなどの設計を行う。最終的には実際に電子回路を構築し、組み合わせ回路や順序回路の検証を行う。
材料と加工学122半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
様々な部品を構成する材料の物性と、その加工法について基礎的な知識を理解する。
<授業計画等の概要>
身の回りの製品を形作る様々な材料と加工について、設計者は幅広く理解していることを求められる。本講義では、代表的な材料として金属材料、セラミックス材料、高分子材料などを扱い、それらの物性について論じる。また加工法として切削加工、研削加工、放電加工、光造形法や各種成形法などについて、その仕組みと利点欠点を講義する。さらに、数値情報に基づき自動化・省力化された現代の工作機械や工場における生産システムなどについて扱う。
動力学122半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
工学の基礎として、物体の様々な運動について力学的観点から理解する。
<授業計画等の概要>
多くの製品には簡単なものから複雑なものまで動く部品が含まれており、それを扱う技術者は物体の運動と作用する力の関係について把握していなくてはならない。そのため本講義では、運動する物体と力の作用について基礎的な知識を学ぶ。具体的項目として、位置と速度・加速度、運動方程式、質点系と剛体系、ニュートンの運動方程式とオイラーの運動方程式、質量と慣性モーメント、力とトルク、流体力学および熱力学との関連について講義および問題演習により学ぶ。
振動工学123半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
機械工学の基礎として、構造の振動とその解析について理解する。
<授業計画等の概要>
運動する部品によって製品に生じる振動を制御することは機械設計の重要な要素である。本講義では、物体の振動に関する基礎的な理論を扱う。具体的には静力学と動力学の復習から始まり、バネ・質量・ダンパー系による機械的振動のモデル、コイル・コンデンサ・抵抗回路による電気的モデルとの対比、1自由度系の自由振動と強制振動、周波数特性と固有振動数、減衰振動と過減衰、インパルス応答、多自由度系の振動とモーダル解析、防振・制振や振動の積極的利用などについて講義と演習により学ぶ。
機構・機械要素設計123半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
機械工学の基礎として、各種機械部品や機構と、それらを用いた設計について理解する。
<授業計画等の概要>
機械工学では、様々な機械製品を構成する機構および機械要素に関する知識を持ち、必要なものを組み合わせて所定の動作を実現するよう設計することが求められる。本講義では、機構として歯車やチェーン、ベルトなどの動力伝達機構、リンク機構やカム機構などの平面機構の設計と解析を扱う。さらに機械要素としてボルトやナットなどの締結要素、ベアリングなどの伝達要素などについても取り上げて講義するとともに、これら機構・機械要素を総合し設計する演習を行う。
生体工学123半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
人間に関わる製品のデザインに必要となる、人体の諸特性について工学的観点から理解する。
<授業計画等の概要>
人間に深く関わる製品をデザインする際には、それが人間とよく適合するよう、身体の諸特性について理解する必要がある。本講義では、細胞単位から個体単位までの生体の構造と機能の理解、力学・電気学を中心とした生体組織の特性、それらを応用した生体材料の紹介、さらにバリアフリーデザインやユニバーサルデザインに関連する事柄として人体寸法や関節可動域の計測、人体の運動と姿勢を解析するバイオメカニクスについて講義する。
制御工学123半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
機械工学の基礎とし、古典制御論を中心にシステムを制御する理論について理解する。
<授業計画等の概要>
単純な機構から複雑なロボットまで、機械システムを効率よく作動させるためには制御工学が不可欠である。本講義では、古典制御論として伝達関数、ブロック線図による表現、フィードバック制御の代表であるPID制御、時間応答と周波数応答、制御系の安定性の解析などを扱い、講義および問題演習を行う。さらに知識の幅を広げるため現代制御論としての線形システム論、最適制御、ファジー理論やニューラルネットワークなどについても学ぶ。
アルゴリズムとデータ構造122半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
プログラムパラダイムとしてのアルゴリズム、および、アルゴリズムの理論的特性(時間、スペース等)を理解する。また、プログラムで扱えるデータ型と、それらの集まりである典型的なデータ構造の表現法と操作法を理解する。
<授業計画等の概要>
良く知られているアルゴリズム(再帰、サーチ、ソート等)とそのプログラムでの実現法を扱い、各アルゴリズムの理論的特性(処理時間特性、必要スペース特性)を解説する。次いで、各種データ構造(基本データ型、構造体(配列、リスト、スタック、キュー)、ファイル構成(順編成、分割、ランダム))の実現法、特徴、操作法と関連するパッケージ等の利用法を解説し、それらの実習を行う。
通信とネットワーク122半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
情報の伝達手段としての通信の種類・特徴、および、ネットワークの構造・種類を理解する。また、小規模のネットワークが構成でき、ネットワークのプログラムが作成できることを目標とする。
<授業計画等の概要>
デジタル通信の基礎原理(通信ネットワークの構成、パケット交換・回線交換、移動体通信)、通信(情報)理論の入門(符号化、データ伝送、変調・復調、誤り訂正)等の理論的な分野を扱い、次いで、ネットワークの構造と種類(広域ネットワーク、LAN)、および、階層化アーキテクチャとネットワークサービス(7層モデル、{誤り、フロー、輻輳、経路}制御、プロトコル、ファイル転送、電子メール、WWW)を扱う。さらに、ネットワークプログラミング(適切なAPI等を用いた通信プログラムの実装)の実習を行う。
マルチメディア構成と演習123半期(前)1<授業形態>
講義および演習
<目標>
3種類のメディア(音、グラフィックス、Web)についてその特徴と構成法を理解する。また、これらをプレゼンテーション等に利用する技術を修得する。
<授業計画等の概要>
3種類のメディアに対して、各々の特性や関連する理論と各メディアに関連するパッケージの利用法を講義するとともに、適切なソフトウエアを使用し、コンテンツを作成する。また、作成したコンテンツの発表・講評を行う。
プログラム工学123半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
この授業は、ソフトウェア開発のライフサイクル、プログラミングの基礎技術、設計の基礎技術、プログラムのテスト技術、要求分析やソフトウェア開発管理の技術の学習を目標とする。
<授業計画等の概要>
プログラム工学の発展に伴って種々の方法が提唱されており、プログラムの品質の改善、作成の効率化を目指している。プログラム工学の概要、制御構造、データ構造、コーディングスタイルについて学習する。さらに手続きによるモジュール化、データフローとプロセス、オブジェクト指向、ソフトウェアアーキテクチャ、プログラムのテスト手法について学習する。
データベースと情報検索123半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
googleなどで行われているデータベースの仕組みを理解するとともに、情報検索の手法について解説を行う。
<授業計画等の概要>
データ(テキスト・画像・3次元モデルなど)構造を解説するとともに、テキスト情報からテキスト情報をはじめ、同種あるいは異種データフォーマットから相互に情報を検索する方法論を解説する。また、リレーショナルデータベースの理論を解説するとともに、マルチメディア情報を用いた簡単な情報検索演習を行う。
画像情報処理123半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
人の視覚の機能を工学的に実現するための基礎を学ぶ。人の視覚の仕組みとさまざまな視覚処理アルゴリズムを系統的に理解することを目標とする。
<授業計画等の概要>
光と空間の情報から画像が生成されることを理解し、人の視覚特性・機能について学ぶ。人の視覚を工学的に実現する画像情報処理として、始めに画像の標本化・量子化、フィルタリングと畳み込み、ローパスフィルタ、エッジ抽出フィルタ、フーリエ変換について講義と演習を行う。続いてコンピュータによる3次元空間・形状復元や対象物の認識の実現技術・アルゴリズムを学ぶ。
IoT組み込みプログラミング123半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
インターネット接続の機能を持つ組み込み用CPUのためのプログラミング手法を学ぶことにより、IoT(InternetofThings)の基礎技術としての組み込みシステムのデザイン能力の獲得を目標とする。
<授業計画等の概要>
組み込みシステムの中心となるマイクロコントローラの構成すなわちCPU、メモリ、割り込み、タイマー、シリアルIO、パラレルIO、AD変換などの基本機能を使うためのプログラミング手法、LCD表示、LAN接続、USB接続、SDカードへのアクセスなどの機能を扱うためのプログラミング手法、RaspbbePIなどリアルタイムOSを搭載した汎用組み込みデバイスの使用方法を学ぶ。これらのインターネットを介して組み込み機器を制御する実習を行うことにより、基本的なIoT組み込みシステムのプログラミング能力を養う。
コンピュータアーキテクチャ123半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
コンピュータでの情報処理は、ハードウェアとソフトウェアが機能を分担して実行される。ハードウェアを意識したシステムのデザインに必要なコンピュータの基本構成と動作原理を修得する。
<授業計画等の概要>
以下の内容について学ぶ。
基本アーキテクチャ、コンピュータにおける数の表現、論理回路、制御アーキテクチャ、演算アーキテクチャ、メモリアーキテクチャ、入出力アーキテクチャ
職業指導123半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
職業指導及び進路指導・キャリア教育の意義と役割、進路指導等に関する関係法令、進路指導の組織的な取り組みなどを学び、教育職員としての資質・能力を身に付けます。
<授業計画等の概要>
職業指導の意義と役割、職業指導の歴史と今日の課題、職業の選択・決定に関わる指導(進路指導)、進路指導とキャリア教育、進路指導等に関する関係法令、進路指導計画、進路指導の組織体制などについて、具体的な事例を通して、職業指導に関する知識・指導法を学びます。また、職業指導に関する時事的な話題があるときは、それを授業に取り入れることもあります。
木材加工112半期(前)1<授業形態>
実験・実習
<目標>
技術科教育における木材加工の実技習得と知識を理解。
<授業計画等の概要>
木材加工の「設計」「けがき」「切断」「部品加工」「組立・接合」「仕上げ」までの手順や道具に関する方法を身につける。具体的に、基本的な加工法を習得させ、課題作品を製作させる。
栽培112半期(前)1<授業形態>
実験・実習
<目標>
技術科教育における栽培の実技習得と知識を理解。
<授業計画等の概要>
植物の育成に必要な、環境を整え成長を管理する技術知識や基礎技能について、講義・実習を交えて理解を図る。
工業技術概論123半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
わが国における工業教育の意義を理解すると共に、工学を支える機械、電気、電子、情報、建築、工業化学、デザインなどの広い学問分野の基礎を学ぶ。また、最近の工業技術、科学技術に関する時事的な話題をとおして、わが国における工業技術全般の意義を理解する。
<授業計画等の概要>
教員免許「工業」を取得するための基礎科目であり、工業の各分野に関する基礎知識を習得し、現代社会における工業技術の意義や役割を理解することを目的とする。工業技術一般に関する包括的な内容を学ぶことによって、工業技術における工学の位置付け及び役割に関する知識を習得する。

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