2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of training program for high-frequency circuit designers based on visualization of electromagnetic field and experiment using PDCA cycle
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16K16310
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| Research Institution | Oyama National College of Technology |
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Principal Investigator |
大島 心平 小山工業高等専門学校, 電気電子創造工学科, 准教授 (60608230)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 高周波回路 / シミュレータ / 電磁界可視化 / PDCA / 技術者育成プログラム / 工学教育 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、実践的高周波回路設計者育成プログラムの開発を目的にして、電磁界可視化教材の開発とPDCA（Plan Do Check Action）式の実験科目の検討を行った。
電磁界可視化教材の開発については、前年度に引き続き、講義での説明で活用し、無記名のアンケートを実施することでその効果および課題を確認した。また、積層チップインダクタの隣接配置によるインダクタンスの変化を理解するための教材については、製品設計で広く用いられている0.6㎜×0.3㎜×0.3㎜形状の小型品を題材にした教材を新たに作製し、より実践的な教材に改善した。
PDCA式の実験科目については、平成29年度に構築した高周波フィルタ回路の設計を題材にした実験に改善を加えた。具体的には、確実にPDCAサイクルを実施するための実験時間を確保するため、内容を絞り込むとともに、シミュレータの操作法をより丁寧に解説した資料を作成することで実験をスムーズに進められるようにした。その結果、実験時間の確保が可能となりPDCA方式で実施できるようになった。また、他の実験題材についても検討し、新たなPDCA式の実験方法として、マイクロストリップラインとチップ部品を活用した小型インピーダンス整合回路に関する実験を構築し、専攻科生を対象に実施した。本実験は、伝送線路とチップ部品の両方を必ず利用する課題であり、回路・電磁界シミュレーションを組み合わせた設計方法についての学習に適した内容となった。また、この実験課題は，設計仕様を基に学習者が小型化の工夫を検討できる課題であり、創造性を育むことにも適した内容に仕上がった。また、本実験では、インピーダンス整合の状態および不整合の状態を理解するために作製した講義用の電磁界可視化教材と組み合わせることでより効果的な実験プログラムとなることがわかった。
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