授業の目的

生体情報の収集に必要な、電気・電子工学の基礎について理解する。ついで生体情報の分析・解析に必要となる計算機、ネットワークシステム等の情報科学の基礎について理解する。生体の物理的特性を習得した後で、それらの性質を利用した測定用トランスデューサの原理、記録装置・表示装置の周波数特性などの生体計測装置学の基礎を習得する。最後に、安全な生体情報の計測のために、生体の電気的安全についての理解を深める。
この科目は学位授与方針(ディプロマ・ポリシー)の①②③に関連する。

教育内容・教育方法・フィードバック

【教育内容】
電気工学の範囲として、直流回路の基礎、交流回路の基礎を学ぶ。次いで電子工学の範囲として、半導体素子、演算増幅器を用いた回路、変調による通信について学ぶ。情報科学の範囲として論理演算の基礎、アナログ・デジタル変換、コンピュータのハードウェア・ソフトウェアの基礎、ネットワークおよび情報システムの基礎について学ぶ。生体物性の範囲として、生体の力学的特性、電気的特性、超音波に対する特性について学ぶ。生体計測装置学の範囲として、各種トランスデューサの特性、記録装置・表示装置の周波数特性について学ぶ。最後に全体をまとめ、生体の電気的安全について学ぶ。

【教育方法】
授業形態：講義
パワーポイントを使用した講義を行う。各講義が終了する毎にMoodleによる確認の小テストおよびテスト終了後の解説を行う。また、各項目の終了時にまとめの資料を配付し、重要課題について説明し、理解を深める。

授業内容

授業内容欄外

◆実務経験の授業への活用方法◆
研究所での経験を踏まえ、実際の工場などで用いられる、電子デバイスを用いての測定系について概説する。

到達目標

1. オームの法則、キルヒホッフの法則などの電気工学の基礎について説明できる。
2. 半導体、ダイオード、トランジスタなどの電子工学の基礎について説明できる。
3. 増幅の概念を理解し、周波数特性について説明できる。
4. 各種計測機器の原理を理解し、計測装置の特性について説明できる。
5. サンプリング定理、量子化誤差などのAD変換の基礎について説明できる。
6. コンピュータのハードウェア・ソフトウェアについて例をあげて説明できる。
7. ネットワーク・情報システムの仕組みを説明することができ、セキュリティについても説明できる。
8. 各種トランスデューサの測定原理について説明できる。
9. 各種生体計測装置の仕様について説明できる。
10. 各種安全対策、特に電気的安全について理解し、実践できる。
11. 後期の「医用工学実習」を行うための知識を習得する。

評価基準

Moodleによる小テスト(30%)、定期試験(70%)により評価する。

準備学習等(予習・復習)

【授業時間外に必要な学習時間：60時間】
予習
あらかじめ教科書および参考書をよく読んでおくこと。次回の講義範囲を予習し、専門用語の意味などを理解しておくこと。

復習
授業後、配布したプリントの内容を復習し、自ら計算などができることを確認すること。本講義は、医用工学実習と連携しているので、講義の内容を理解して実習に参加すること。

教材

備考・その他

科目ナンバリングコード： ML201-SF13