Course information | 2023_卒業研究(99F2890)

2023_卒業研究(99F2890)

授業名	卒業研究(99F2890)	授業名（英）	Seminar Research Course
教員名	柁川　一弘
開講年度学期	2023年度前期～後期
曜日時限	前期（集中講義)、後期（集中講義)
開講学科	工学部電気工学科

単位	6.0	学年	4年
区分	専門科目卒業研究	課程	必修

概要	配属された研究室において、特定の専門テーマについて研究活動を行う。学年末の“卒業研究発表会”および“卒業論文作成”を目指して、それまで学んだ知識・技術を総合して課題に取り組む。指導教員の指導は指針やヒントを与えるに止め、学生が自立して課題に取り組む。
達成目標	教員の助言を得ながら、研究課題と目標を設定し、その研究の学術的・社会的位置づけ・意義とその効果・影響を認識し、課題解決のための研究の計画、研究の方法、データ処理・解析方法と技術、結果の考察、論文のまとめ方、発表技術などを総合的に学習することを目標とする。さらに、問題を設定する能力、解決方法を探索・試行する能力、試行結果を判断・評価する能力、状況変化や方針変更に柔軟に対処する能力等を自ら養う。
学習教育目標	目標(A) 広い視野での社会観と責任能力を持つ技術者：　○ 目標(B) コミュニケーション能力　　　　　　　　　：　○ 目標(C) 数学・自然科学・情報技術の知識の習得　　：　目標(D) 技術を実践する能力の養成　　　　　　　　：　◎ 目標(E) 電気電子情報工学の知識に関する能力の養成：　◎ 目標(F) エンジニアリングデザイン能力の養成　　　：　◎
成績評価方法	配属研究室での毎日4時間、週5日の卒業研究を年間30週以上（合計600時間以上）行なうことが、学習時間の基準である。さらに、必ず「卒業研究発表会」で発表することが求められる。卒業研究発表会の評価は指導教員（30点）と学科教員2名（各10点）で行う。研究姿勢　　：50　点研究発表　　：50　点「研究姿勢50点」の評価方法として、卒業研究生ごとに卒業研究指導教員が「(1) 一般・自己管理[チェック項目：健康管理、時間管理、自己分析、基礎学力育成]、(2) 研究の企画[チェック項目：情報収集・指導教員との協力、技術者倫理、研究計画の妥当性]、(3) 研究の実行（遂行力）[チェック項目：実行管理・分析、研究ノートの活用、設備・機器・資材の活用、人材の活用・協働、情報収集・専門知識の活用]、(4) 研究の報告[チェック項目：報告・論文の作成過程、プレゼンテーション]」を卒業研究取組み姿勢に関する評価チェックリストにより、計16項目を5段階、計80点満点で客観的に評価し、5/8倍した点を入点する。各項目の基礎点は以下のとおりである。 5点：十分である 4点：普通である 3点：やや不足である 2点：不足である 1点：かなり不足である「研究発表50点」の評価方法として、卒業研究生ごとに主査教員 (卒業研究指導教員）と2名の副査教員を設定し、卒業研究発表会において「(1) 技術者倫理、(2) コミュニケーション能力（卒業研究要旨、口頭発表、卒業論文）、(3) 技術を実践する能力（実験・実習内容）、(4) 電気電子情報工学の知識に関する能力（専門分野基礎知識、課題解決への応用力）、(5) エンジニアリングデザイン能力（問題設定・解決力、判断・評価能力」を卒業研究発表評価票により各項目（10点）を5段階、計60点満点で客観的に評価し、主査は1/2倍、副査は1/6倍（2名）した点を入点する。各項目の基礎点は以下のとおりである。 10点(S)：特に秀でている 8点(A)：秀でている 7点(B)：優れている 6点(C)：最低限である 0点(D)：不可成績の合計に応じて以下のように評価を与える。 S：100～90点、A：89～80点、B：79～70点、C：69～60点、D：59点以下　不合格再試験：無
教科書
参考書
履修上の注意	「卒業研究」を履修するためには、総単位数112単位以上を取得し、3年次までの全ての必修科目を修得することが要件である。研究室紹介の小冊子配布及び担当教員による研究テーマの説明会を配属先決定の前に行なう。

授業計画

研究分野：
超伝導工学、低温工学

研究概要：
本研究室では、超伝導体の電磁特性や熱的安定性を実験と数値解析の併用により定量的に評価するとともに、超伝導応用機器（電気機械、電磁石、MRI/NMR装置など）の研究開発に取り組んでいる。超伝導体の最大の特長は電気抵抗がゼロとなることであり、直流環境下では無損失のため省エネルギーに貢献できる。一方、通電電流や外部磁界が変動する交流環境下では、超伝導体内部への磁束侵入が不可逆となり、電磁気的な損失（交流損失）が発生する。この交流損失の大きさはごくわずかだが、電気抵抗ゼロを維持するためには極低温の冷却が不可欠であり、冷却効率まで考慮すると無視できず、交流損失の定量的評価が重要となる。また、超伝導体を大型機器に適用して安定的に運転するためには、発熱と冷却の関係を定量的に評価する熱的安定性についても検討する必要がある。

卒業研究テーマ例：
・超伝導線の交流損失・熱的安定性評価
・超伝導コイルの交流損失・熱的安定性評価
・MRI/NMR用超伝導コイルの最適設計
・MRI/NMR用超伝導コイルの遮蔽電流磁界消磁
・磁束ポンプによる超伝導コイルの非接触励磁
・超伝導体と磁性体を組み合わせたクローキング（隠れ蓑）技術
・有限要素法による超伝導体の電磁界解析
・エネルギー最小化法による超伝導体の電流分布解析

卒業研究と目標：
卒業研究生は各自個別のテーマを担当し、一連の研究を主体的に進める（F エンジニアリングデザイン能力の養成）。研究を進めながら、超伝導工学や低温工学に関連する分野の専門知識を深める（E 電気電子情報工学の知識に関する能力の養成）。研究で必要となる実験技術や数値解析技術を習得させ、研究は各自計画を立て遂行させ、定期的に進捗状況の報告会（毎月１回）を行うなどして、実践的能力、自己管理能力、発表技術などの育成をはかる（D 技術を実践する能力の養成、B コミュニケーション能力）。研究テーマにおける学術的・社会的な意義・位置づけを認識して、超伝導工学や低温工学の応用が人間や社会に対してどのような効果や影響があるのか、応用に向けてどのような問題や課題があるのかを研究を通して考察させる（A 広い視野での社会観と責任能力を持つ技術者）。相互に関連するテーマでは協力して研究を進め、学生間のコミュニケーション能力や協調性も育む（D 技術を実践する能力の養成、B コミュニケーション能力）。

注意