| 科目責任者 | 武田 俊 |
|---|---|
| 担当者 | 武田 俊※ |
| 科目概要 | １年 （２単位・必修） [医療工学科 臨床工学専攻] |
電気工学は、様々な分野で広く用いられており、生体機能代行装置学や医療治療機器学など臨床工学に必要なあらゆる領域に関連している。
直流や交流における電気回路理論を通じて、高度化がすすむ医療機器やその保守点検などの根底にある電気的基礎を理解する。
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】
１）直流回路、２）電気に関連する数学と交流の基礎、３）交流回路の周波数特性、４）過渡応答を通じて電気工学の基礎的な理論を習得する。
【教育方法】
授業形態：講義
パワーポイントを用いた講義を行い、講義後にGoogle Classroom上で小テストを実施し理解度の確認を行う。オンデマンドによるGoogle Classroom上での資料配布および小テストの実施も併せて行う。
【フィードバック】
Google Classroomで実施した小テストについて、講義中に模範解答を示し、回答に至る内容について解説する。
| 回 | 項目 | 授業内容 | 担当者 | 日時 |
|---|---|---|---|---|
| 第1回 | 【対面】 ・ガイダンス ・電気工学の基礎・回路図 | 授業の進め方について説明する。 電気工学の基本概念である電流・電圧・抵抗などについて学ぶ。 回路図についての概念とルールを学ぶ。 | 武田 俊 | 9/10④ |
| 第2回 | 【対面】 直流回路① ～電気工学の基本法則・ブリッジ回路 | オームの法則と抵抗の合成について学ぶ。 キルヒホッフの法則による複雑な回路の解法を学び、ブリッジ回路について理解する。 | 武田 俊 | 9/24④ |
| 第3回 | 【対面】 直流回路② ～複雑な回路の解法・電源や計測器と内部抵抗 | 複雑な回路を簡略化する手法である、テブナンの定理と重ね合わせの理について学ぶ。 電源や計測器についての特徴と、内部抵抗の性質について学ぶ。 | 武田 俊 | 10/1④ |
| 第4回 | 【対面】 直流回路③ ～電力・仕事 | 電気による仕事・エネルギー・ジュール熱と電力について学ぶ。 | 武田 俊 | 10/8④ |
| 第5回 | 【対面】 交流の基礎① ～電気数学（１） | 工学分野を支える基礎数学として、三角関数、微分・積分、指数・対数について学ぶ。 | 武田 俊 | 10/15④ |
| 第6回 | 【対面】 交流の基礎② ～電気数学（２） | 工学分野を支える基礎数学として、ベクトル、複素数・複素平面について学び、オイラーの公式と位相について理解する。 | 武田 俊 | 10/22④ |
| 第7回 | 【対面】 交流の基礎③ ～交流・伝達関数・微分方程式 | 交流の概念を導入し、その電圧・電流・電力の表現方法について学ぶ。 伝達関数と過渡応答・定常状態について学び、その表現である微分方程式の解法を紹介する。 | 武田 俊 | 10/29④ |
| 第8回 | 【対面】 交流の基礎④ ～インピーダンス・コンデンサ・コイル | 交流回路におけるインピーダンスの概念と性質について学ぶ。 コンデンサ・コイルの性質について学ぶ。 | 武田 俊 | 11/19④ |
| 第9回 | 【対面】 交流回路① ～CR回路の特性 | コンデンサと抵抗を組み合わせた回路における、定常状態・過渡応答の性質について学ぶ。 | 武田 俊 | 11/26④ |
| 第10回 | 【対面】 交流回路② ～LR回路の特性 | コイルと抵抗を組み合わせた回路における、定常状態・過渡応答の性質について学ぶ。 | 武田 俊 | 12/3④ |
| 第11回 | 【対面】 交流回路③ ～直列・並列共振回路の特性 | コンデンサ・コイル・抵抗を組み合わせた、直列および並列共振回路の性質について学ぶ。 | 武田 俊 | 12/10④ |
| 第12回 | 【対面】 交流回路④ ～医療機器への応用 | 交流回路の特性について総括し、医療機器や臨床工学との関係について学ぶ。 | 武田 俊 | 12/17④ |
| 第13回 | 【オンデマンド】 直流回路のまとめ | 第1回および第2回～第4回の講義内容についてまとめ復習する。 ※第4回講義後にGoogle Classroom上で提示する。 | 武田 俊 | |
| 第14回 | 【オンデマンド】 交流の基礎のまとめ | 第5回～第8回の講義内容についてまとめ復習する。 ※第8回講義後にGoogle Classroom上で提示する。 | 武田 俊 | |
| 第15回 | 【オンデマンド】 交流回路・全体のまとめ | 第9回～第12回の講義内容についてまとめ復習する。 講義全体の内容について総括する。 ※第12回講義後にGoogle Classroom上で提示する。 | 武田 俊 |
◆実務経験の授業への活用
企業での研究開発やデータ解析の経験を踏まえ、実際の機器での応用例などについて解説する。
医療機器に携わる臨床工学技士として、医療機器や設備の根底にある電気工学とその応用について把握できる。
Google Classroom上の小テスト(30%)および学期末の定期試験(70%)等を総合的に判断して評価する。
【授業時間外に必要な学習の時間の目安：60時間】
予習：高校範囲の物理学や数学について理解を深めておくこと。
復習：Google Classroomで小テストを解答し、配布資料でさらに深く理解すること。
| 種別 | 書名 | 著者・編者 | 発行所 |
|---|---|---|---|
| 教科書 | 授業中に配布するプリント | ||
| 参考書 | 臨床工学講座 医用電気工学１ | 日本臨床工学技士教育施設協議会監修 | 医歯薬出版 |
| 参考書 | 医用電気工学 | 日本エム・イー学会監修 | コロナ社 |
| 参考書 | わかりやすい電気基礎 | 増田英二 | コロナ社 |
科目ナンバリングコード： CE201-SS02