理工学部Faculty of Science and Engineering
ELC200XG（電気電子工学 / Electrical and electronic engineering 200）創生科学基礎実験IIIExperiments of Fundamental Sciences III
鈴木 郁、若林 哲
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | H9048 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 木1/Thu.1 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
創生科学科 学科専門科目 |
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Outline (in English)
The primary object of this class is to get familiar with electrical and electronic circuits via experiments. And its secondary object is to brush up on skills to write scientific reports.
Students will be expected to do their own research to resolve their unclear points.
Your overall grade in the class will be decided based on the following.
Reports 95%, Usual performance: 5%. (Students must perform all titles of the experiments to write significant reports.)
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
創生科学科で扱われる内容は幅広いが，物理学的な素養が求められるケースも多く，そこには多くの学生にとって馴染みが少ない，エレクトロニクスも含まれている．ここでは，創生科学基礎実験IやIIの延長線上で，とりわけエレクトロニクスに焦点をあてた実験を個人毎に行い，それについて学ぶ．
到達目標Goal
限られた回数の実験で，アナログ電子回路やディジタル電子回路全般を扱うことはできないが，それらの基礎を知り，電気回路について復習しつつ電子回路に少しでも慣れることを目標とする．あわせて，実験レポートのまとめ方などについても，さらにブラッシュアップできるはずであり，これも目標の一部である．
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
ほぼ毎回，実験を行う．実験やデータ処理からレポートの作成に至るまで，個人毎である．ただし，他の学生とのデータの比較に基づく検討等を，行う可能性がある．ごく一部を除くレポートについて，個々にコメントを記入して返却することで学生にフィードバックし，コメントに沿って修正した上での再提出を求めている．
オンラインでの授業となった場合には，会議システムを介してTAによる実験の実演をリアルタイムで配信し，また同時に質問等もそこで受け付ける形となる．オンラインでの実施など授業の形態，そして各回の授業計画に変更があれば学習支援システムで提示する．
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
あり / Yes
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回[対面/face to face]：受動素子 ―線形な素子と非線形な素子，発光ダイオードのV-I―
実験全般のガイダンス，装置の使用方法についての復習など．また，赤色発光ダイオードのV-I特性を調べる．
第2回[対面/face to face]：受動素子 ―線形な素子と非線形な素子，その他ダイオードなどのV-I―
各種のダイオードや抵抗について，V-I特性を調べる．
第3回[対面/face to face]：能動素子 ―トランジスタの増幅作用（スイッチとしての利用，音声増幅）―
人体を流れる微弱な電流などを入力として，トランジスタの増幅作用を確認する．また，音声信号を入力とした場合の増幅率を調べる．
第4回[対面/face to face]：能動素子 ―トランジスタの増幅作用（エミッタ接地電流増幅率）―
エミッタを接地した場合における，トランジスタのベース電流とコレクタ電流の関係を調べ，トランジスタが電流増幅素子として機能することを学ぶ．
第5回[対面/face to face]：ゲインと位相（ゲインと位相の理解）
ヒトを含む系を対象とした実験（トラッキング作業）を行い，ゲインとは何か，位相とは何かを理解する．
第6回[対面/face to face]：ゲインと位相（RCフィルタなど）
RCフィルタを対象に，ゲイン特性や位相特性を調べ，それらに対する理解を深める．なお，本実験で扱うRCなどのフィルタは，基本的に受動的（パッシブ）フィルタである．
第7回[対面/face to face]：コイルとコンデンサ
RCフィルタと対照的なLRフィルタを対象に，ゲイン特性や位相特性を調べる．また，L（コイル）とC（コンデンサ）から成る共振回路の特性を調べ，コイルとコンデンサの関係について理解する．
第8回[対面/face to face]：演算増幅器 ―非反転増幅回路とバッファ―
演算増幅器（オペアンプ）の応用回路例のうち，非反転増幅回路やバッファの特性を調べ，演算増幅器の基本について理解する．
第9回[対面/face to face]：演算増幅器 ―反転増幅回路―
演算増幅器（オペアンプ）の応用回路例のうち，反転増幅回路の特性を調べる．
第10回[対面/face to face]：演算増幅器 ―加算回路―
前回の続きとして，加算回路の特性を調べ，反転増幅回路の本質を理解する．
第11回[対面/face to face]：補充実験１回目
ここまでの実験時間中にこなしきれなかった部分について，補充実験を行う．この，“補充実験”が，何回目となるのかについては，前後する可能性がある．
第12回[対面/face to face]：微分回路と積分回路
反転増幅回路の応用である微分回路と積分回路について特性を調べ，電気・電子回路における微積分の概念を理解する．
第13回[対面/face to face]：補充実験２回目
ここまでの実験時間中にこなしきれなかった部分について，補充実験を行う．
第14回[対面/face to face]：レポート返却と指導
完成度の低いレポートを返却し，書き方や内容についての指導を行う．
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、2時間を標準とする】レポートの仕上げ，修正等，授業時間外に行う必要がある．また，事前に実験の概要について予習をしておくと，実験を円滑に進めることができると同時に，実験で得られるものが多くなる．事前に資料は配布するので，予習をきわめて強く勧める．
テキスト（教科書）Textbooks
適宜，プリント等（資料）を配布する．
参考書References
秋田純一：ゼロから学ぶ電子回路，講談社．（回路素子等が紹介されている．）
岡村定 矩ほか：理系ジェネラリストへの手引き，日本評論社．（レポートの書き方等が紹介されている．）
他には特に指定しないが，適切なものがあれば適宜紹介する．
成績評価の方法と基準Grading criteria
平常点（実験などに取り組む姿勢を含む），各題目ごとのレポートなどに基づき，総合的に評価する．実験科目ゆえ，全てに遅刻せずに出席して各自で実験を行い，仮にオンラインの授業形態であれば会議形式での配信全てに遅刻せずに参加し，全てのレポートを遅れずに提出することが前提である．多くのレポートについて，コメントを付す等して一旦返却するが，返却されたレポートは加筆修正の上，期限内に必ず再度提出すること．きちんと加筆修正されているか否かも，評価の対象である．レポート提出の方法は，紙媒体での提出を基本とするが，電子媒体での提出，あるいはそれら両方を求める可能性がある．紙媒体での提出に加えて電子媒体での提出も求めた場合，電子媒体での提出物も評価の一部に使用する．全体を１００％としたときの評価のおよその内訳は，レポートが９５％，平常点が５％である．ただし，行っていない実験課題がある，提出していないレポートがある，あるいはオンラインでの会議形式の授業となった場合に参加していない回があるなどの場合には，評価対象外となることに注意．
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
実験科目なので，負荷は軽くないかも知れない．しかし，きちんとやり遂げて，大きな果実を得てほしい．また，内容面で難しい部分があるかもしれないが，実験中やその後に質問等することで，理解をすすめてほしい．TAさんによる手ほどきが丁寧でよかったとの声もあることから，TAさんから有効なヒントを引き出してほしい．
過去，関連科目の履修の有無が理解度に影響するとの声があった．この声に応える意味も込めて設けられたのが，「電気電子回路の基礎」という講義科目である．（大学入学以前から物理関連の科目を履修してきた学生でさえ，電気の単元が不得手であることも多いため，この科目が設けられた．）
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
大学貸与のノートパソコンを，毎回必ず各自で持参すること．また，授業支援システムで掲示等を行うので，メール受信（転送）を設定する等して，見落とさないようにすること．
その他の重要事項Others
事実上の前提科目（上述）を履修しておくことを，強く推奨．
履修人数などにより，実験題目の数や内容，そして順序が上記と一部異なったものとなる可能性がある．よっていずれの回についても，実験を行う可能性のあるものとして，出席すること．台風接近に伴う交通機関の混乱といった場合にも，（公式なものではない情報に基づく）休講の自己判断をしないこと．
実験時には，筆記用具の他に直定規も持参すること．
レポート作成時に，参考あるいは引用した文献等については，出典を必ず明記すること．この点ほかグラフの書き方など，配付資料を十分に読むこと．
この科目は，「実務経験のある教員による授業」に該当している．その経験に基づき，「読みやすい回路図」を示すなどしている．
全て対面での実施を予定しているが，コロナ禍の状況如何では変更の可能性あり．