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徳島文理大学 | Webシラバスシステム |
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| 徳島文理大学短期大学部 |
| 科目番号 | 11070 | 担当教員名 | 古谷 彰教 | 単位 | 2単位 |
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| 科目群 | 専門 | 必修・選択 | 選択 | 開講期 | 後期 | 対象年次 | 3年 |
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| 授業概要 |
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| さまざまな問題を解決する方法として、シミュレーションは極めて重要な解析手法です。授業の目的は、単純な物理現象を対象に、簡単な数学モデルをつくり、コンピュータ上でモデル化することによって現象を検証する解析手法の習得であります。授業では、シミュレーションとは如何なるものであるか、どのような点が特に重要であるかを考えながらシミュレーションの基礎的な事柄について理解します。さらに、多くの物理現象が電気回路で等価的に表現できるので、シミュレータを使ったオペレーションでその有用性に関して理解を深めます。 |
| 到達目標 |
| 到達目標は、授業目的や必要性を交え、以下の項目内容を目指します。 �｜亮院瞥�解）：シミュレーションの果たす役割について理解し、基本のシミュレーション方法が理解できる。 ��態度（関心・意欲）：「シミュレーション」の学習に興味関心があり、意欲的に学習する。 �５伺宗壁集宗法Ш能�的に事例を中心とした簡単なシミュレーションソフトウェアの制作ができる。 �せ弭諭θ獣如Д轡潺絅譟璽轡腑鶺蚕兌圓防�要な資質について理解しようとする。 |
| 授業計画 | 授業形態 | 授業時間外学習 | |
|---|---|---|---|
| 【1】 | シミュレーションの意義・必要性・概要 | 講義、事例紹介、質疑応答 | 身近な事例を調査してレポートにまとめる |
| 【2】 | シミュレータの紹介と具体的オペレーション例 | 講義、質疑応答 | 身近な事例を調査してレポートにまとめる |
| 【3】 | コンピュータシミュレーションの事例紹介 | 事例紹介、質疑応答 | 紹介事例についてのレポートを作成する |
| 【4】 | モデリング手順と分類 | 講義、質疑応答 | 分類と用語を学習する |
| 【5】 | シミュレータによる解法例の紹介（Scilab、Xcos、SPICE等） | 講義、事例紹介 | シミュレータについて学習する |
| 【6】 | 【演習１】シミュレータ（Scilabの使い方例） | 講義、演習、質疑応答 | 固有値、固有ベクトル、特性多項式を解く課題を出す Scilabによるグラフ作成課題を出す。 |
| 【7】 | 【演習２】シミュレータ物理的モデル解法（Xcosによる微分方程式の解法例） | 講義、演習、質疑応答 | 運動方程式を解く課題を出す |
| 【8】 | 【演習３】シミュレータ回路モデル解法（SPICEとScilabによる合成抵抗の導出と比較） | 講義、演習、質疑応答 | 合成抵抗の課題を出す |
| 【9】 | 【シミュレーション技法１】（SPICEによるトランジスタ増幅回路検証と周波数特性、シミュレータによる最適設計） | 講義、演習、質疑応答 | 増幅回路の最適化の課題を出す |
| 【10】 | 【シミュレーション技法２】（SPICEによるオペアンプのシミュレーション） | 講義、演習、質疑応答 | 微分回路、積分回路の課題を出す |
| 【11】 | アナログコンピューティング | 演習、質疑応答 | オペアンプの応用を調査しレポートを作成する |
| 【12】 | CADによる回路作成オペレーション | 事例紹介、演習、質疑応答 | CADによる回路作成の課題を出す |
| 【13】 | 【事例１】SPICEによる論理回路のシミュレーション | 事例紹介、演習、質疑応答 | 論理回路作成と検証の課題を出す |
| 【14】 | 【事例２】論理回路とアナログ回路が混在した場合のシミュレーション | 事例紹介、演習、質疑応答 | 混在回路を検証する課題を出す |
| 【15】 | まとめ | 講義、質疑応答 | まとめの復習 |
| 評価方法 |
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| 演習やレポートが多い実践的な授業を行うので、試験70%、平常点30%とし、到達目標の項目それぞれについて60%以上を合格とする。なお、平常点は、受講姿勢、演習の解答、レポートなどを総合的に評価する。 出席を重視します。無断欠席の無いように。 |
| 教科書 |
| 自作資料を配布 |
| 参考図書 |
| Scilabプログラミング入門 北本卓也著 ピアソン・エデュケーション Scilab/Scicosで学ぶシミュレーションの基礎 橋本洋志 石井千春共著 オーム社 Scilab＆Xcosで学ぶ現代制御 多田和也著 工学社 Scilab入門 望月孔二著 ガットシステム 電子回路シミュレータSIMetrix/SIMPLIS 黒田徹著 CQ出版 電子回路シミュレータLTspice入門編 神崎康宏著 CQ出版 |
| 備考 |
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| オフィスアワー：水曜日16：00−18：00 １０号館７F居室 ノートパソコン持参が望ましい。（ノートパソコンを持たない人は、学校のパソコンを使うことになるので、USBメモリを持参してください） 電子回路シミュレータ（SPICE）をツールとして使い、回路解析を行います。 SciLabを用いて、回路解析（キルヒホッフにより連立方程式を解く）、微分方程式を解くためのツール（Xcos）のオペレーションも行います。 実務経験：1986ー2017 NTT研究所 研究員 |