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教員名 : 齊藤 亜由子
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開講年度
2025年度
開講学期
後期
科目名
計測工学
授業種別
講義
科目名(英語)
Fundamentals of Measurement
授業情報(授業コード・クラス・授業形態)
A1100232 計測工学 [S5][対面]
担当教員
齊藤 亜由子
単位数
2.0単位
曜日時限
月曜4限
キャンパス
新宿
教室
A-0611教室
学位授与の方針
1 基礎知識の修得 20 %
2 専門分野の知識・専門技術の修得 80 % 3 汎用的問題解決力の修得 0 % 4 道徳的態度と社会性の修得 0 % 具体的な到達目標
現代の計測工学は、古典的ないわゆる計測技術に留まらず、知能機械、自動制御機械の信号検出部として、センサ技術、アナログ計測、デジタル信号処理が位置付けられている。それらに対応した計測技術について、センサの動作原理、計測機器の静・動特性、測定量の統計処理、信号のデジタル変換に係わる諸技術を理解する。
受講にあたっての前提条件
数学とくに確率・統計の基礎を理解していることが望ましい。
授業の方法とねらい
【授業の方法】
測定データの統計的処理,センサ技術,アナログ・デジタル信号処理を中心に授業を進め,中間筆記試験,期末筆記試験,小テスト(9回程度),レポート課題(8回程度)を実施する. 講義で学んだデータ処理の知識を実践するため,授業の前半(3Q)・後半(4Q)にそれぞれ1回ずつExcelを用いたデータ処理演習を行う. 授業紹介動画URL:https://youtu.be/YwPNSmKlNA0 (所要時間1分) 【授業形式】 本授業は対面を基本としているが,オンデマンドEXのほかに遠隔(オンデマンド)2回を含んでいる. 各回の授業方式を確認すること. 【ねらい】 本科目のねらいは,計測に関する基礎的知識を身につけるとともに,将来工学分野に携わる際,必須となる「対象を適切に計測する能力」を涵養することである. AL・ICT活用
実習・フィールドワーク
第1回
授業形態
対面
事前学習
世の中に存在する単位について,書籍やインターネットを用いて調べる.
0.5時間
授業内容
・量,単位,標準
・小テスト① 事後学習・事前学習
・授業で行った小テストの復習
・レポート課題① 1.5時間
第2回
授業形態
対面
授業内容
・誤差(偶然誤差の正規分布)
・離散型確率分布 ・連続型確率分布 ・小テスト② 事後学習・事前学習
・授業で行った小テストの復習
・レポート課題② 1.5時間
第3回
授業形態
対面
授業内容
・標準偏差
・有効数字 ・小テスト③ 事後学習・事前学習
・授業で行った小テストの復習
1.5時間
第4回
授業形態
対面
授業内容
・誤差の伝播
・最小二乗法 ・小テスト④ 事後学習・事前学習
・授業で行った小テストの復習
1.5時間
第5回
授業形態
対面
授業内容
・補間法
・相関分析 ・小テスト⑤ 事後学習・事前学習
・授業で行った小テストの復習
・レポート課題③ 1.5時間
第6回
授業形態
対面
授業内容
Excel演習
・正規分布と標準偏差 ・自主課題(気象庁のデータを使って正規分布をかく) ・±SDの意義(時系列データの標準偏差) ・最小二乗法(一変数一次) ・データの補間(3次スプライン補間) ・【+α学習】統計的データ分析 事後学習・事前学習
・レポート課題④
1.5時間
第7回
授業形態
遠隔(オンデマンド)
授業内容
・オンデマンドEX(1~6回目の講義で学んだことを整理する)
事後学習・事前学習
・これまでの小テストの復習
1.5時間
第8回
授業形態
対面
授業内容
中間筆記試験
事後学習・事前学習
・中間試験の復習
・これまでの小テストの復習 1.5時間
第9回
授業形態
遠隔(オンデマンド)
授業内容
・長さ・角度・面の測定
・質量・力・圧力の測定 ・流速/流量・衝撃/硬さの測定 ・小テスト⑥ 事後学習・事前学習
・授業で行った小テストの復習
1.5時間
第10回
授業形態
対面
授業内容
・測定量の一次変換
・計測器の静特性と動特性 ・小テスト⑦ 事後学習・事前学習
・授業で行った小テストの復習
・レポート課題⑤ 1.5時間
第11回
授業形態
対面
授業内容
・デジタル信号処理の概要
・AD変換 ・小テスト⑧ 事後学習・事前学習
・授業で行った小テストの復習
1.5時間
第12回
授業形態
対面
授業内容
・情報量の単位
・周波数解析の概要I ・小テスト⑨ 事後学習・事前学習
・授業で行った小テストの復習
・レポート課題⑥ 1.5時間
第13回
授業形態
対面
授業内容
・周波数解析の概要II
事後学習・事前学習
・授業で行った小テストの復習
・レポート課題⑦ 1.5時間
第14回
授業形態
対面
授業内容
Excel・MATLAB演習
・周波数解析 事後学習・事前学習
・レポート課題⑧
1.5時間
第15回
授業形態
対面
授業内容
期末筆記試験
事後学習
小テスト,レポート,Excel・MATLAB演習の復習
1.5時間
成績評価の方法
レポート課題(8回程度),小テスト(9回程度),中間筆記試験,期末筆記試験を実施し,毎回出席をとる.
成績評価は以下の評価式により,A+(90点以上),A(80点以上),B(70点以上),C(65点以上),D(60点以上),F(60点未満)とし,Grade D以上を合格とする. 評価式= {(中間試験)/2+(期末試験)/2 } × 0.7 +{(レポートの合計点/レポートの回数+小テストの合計点/小テストの回数)}/2×0.3 *中間・期末試験,および各レポート・小テストの満点は100点とする. 全授業⽇数の3分の1以上(5回以上)⽋席した場合は受講放棄と⾒なし⼀切の成績評価をしない. 受講生へのフィードバック方法
小テスト,レポートに関しては授業内での解説を基本とし,一部をKU-LMSにて公開する.
教科書
授業資料(プリント)を配布する
参考書
計測システム工学の基礎,松田康広,西原主計 著,森北出版
計測工学入門,中村邦雄,石垣武夫,冨井薫 著,森北出版 工学のためのフーリエ変換,松尾博 著,森北出版 オフィスアワー
⿑藤亜由⼦:⼋王⼦キャンパス4号館8階
⽉曜⽇13:00〜14:00 メールでの問い合せも可能です。st13660@ns.kogakuin.ac.jpへ連絡下さい。 受講生へのメッセージ
原則対面で行います.
実務家担当科目
実務家担当科目ではない
実務経験の内容
教職課程認定該当学科
機械理工学科
その他の資格・認定プログラムとの関連
関連する科目でない
教育課程コード
Ⅲ2b/Ⅲ2c/Ⅲ3b
教育課程コードの見方【例】 Ⅰ2a(Ⅰ…Ⅰ群、2…2年配当、a…必修) ※ a : 必修 b : 選択必修 c : 選択 ※複数コードが表示されている場合には入学年度・所属学科の学生便覧を参照のこと
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