到達目標
①材料の機械的特性について評価評価方法等を理解する。
②また、本学科・専攻において関連の深い機能材料の基本的性質や製造法について理解する。
③更には、各種機能材料への興味・関心を高める。
なお、本学習内容は、複合分野の基礎となる基本的素養の内、基礎工学部分にあたるため、教員による講義及び機能材料の調査・プレゼンテーションや外部講師による講演聴講により確実なスキル化を行う。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 材料の機械的特性について評価方法等を問題なく他分野の技術者に説明できる。 | 材料の機械的特性について評価方法等を他分野の技術者に説明できる。 | 材料の機械的特性について評価方法等を他分野の技術者に説明出来ない。 |
| 評価項目2 | 機能材料の基本的性質や製造法について問題なく説明出来る。 | 機能材料の基本的性質や製造法について説明出来る。 | 機能材料の基本的性質や製造法について説明出来ない。 |
| 評価項目3 | 各種機能材料について他学生とも積極的な討論ができる | 広範囲の材料について興味を持っている。 | 材料について興味を持っていないまたは限られた材料にしか興味がない。 |
学科の到達目標項目との関係
到達目標 A 1
説明
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JABEE d-1
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教育方法等
概要:
現在までに開発・実用化されているいくつかの高性能材料・機能材料について、その特性、製造法ならびに用途などについての理解を深める。
尚、この科目は企業で計画・設計等（広義の設計）を担当していた教員がその経験を生かし講義等を行うものである。
授業の進め方・方法:
まず、4 年次までに学習した材料関連知識を総復習する。つぎに本学科・専攻において重要な機能材料について基本的性質や製造法について修得する。後半では適宜、各自の興味・関心の深い機能材料を調査し発表する。
最先端材料の理解を深めるために有益な動画なども必要に応じ紹介する。また、外部講師による特別講義を行う場合もある。
授業内容を理解するために各週の講義に対し予習・復習が必要である。さらに各種機能材料の調査・発表資料の作成は必要に応じ講義時間外でも行う必要がある。
この科目は学修単位科目であるため、計15時間の自学自修が必要である。
注意点:
成績評価式：成績（100点満点）＝中間試験×0.4+期末試験×0.4+演習（20点満点）
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
オリエンテーション |
・授業の目標と概要、授業計画、ならびに評価方法について理解出来る。
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| 2週 |
材料学Ⅰ＆Ⅱの復習（その1）
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結晶構造、転位等材料学の基礎が理解出来る。
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| 3週 |
材料の機械的特性
引張試験および曲げ試験
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材料を構造部材として使用する場合には、強度特性が必要となる。引張特性および試験の内容が理解できる。
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| 4週 |
硬さ試験
衝撃試験
破壊靭性試験
疲労試験 |
手軽に測定可能で材料の強度特性を推定できる硬さ試験および材料のねばさについて評価する衝撃試験内容が理解できる。また、破壊靭性試験及び疲労試験内容が理解出来る。
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| 5週 |
材料学Ⅰ＆Ⅱの復習（その2）
フラクトグラフィ
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・結晶構造、転位等材料学の基礎が理解出来る。
・破面から得られる情報により破壊形態を知る方法が理解出来る。
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| 6週 |
セラミック材料
強靱化セラミックス |
・機械材料として用いられるセラミックスについて、その種類や特性、製造法が理解出来る。
・ジルコニアの強化機構が理解出来る。
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| 7週 |
超塑性材料
形状記憶合金
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・超塑性現象について代表的な材料の使用例が理解出来る。
・マルテンサイト変態に起因した形状記憶効果が理解出来る。
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| 8週 |
中間試験
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前半で学習した内容の理解度を確認する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間試験の解答返却
非晶質材料
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・中間試験の答案の確認をし正しい解答内容が理解出来る。
・非晶質合金の特性や製造法が理解出来る。
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| 10週 |
半導体材料
焼結材料および超硬合金材料 |
・太陽電池やＬＥＤなどの電子材料の概要が理解出来る。
・粉末冶金の製造原理や工具として重要な超硬合金の概要を理解出来る。
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| 11週 |
材料選定について |
機械の設計を行う上で必要となる材料選定の視点が理解出来る。
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| 12週 |
特別講演（予定） |
高機能な特殊材料（紙等）について先端技術が理解出来る。
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| 13週 |
各種機能材料（学生プレゼンテーション）
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自分の興味・関心の高い機能材料について調査し、発表（含む質疑応答）出来る。
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| 14週 |
各種機能材料（学生プレゼンテーション）
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自分の興味・関心の高い機能材料について調査し、発表す（含む質疑応答）出来る。
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| 15週 |
期末試験 |
後半で学習した成果を確認する。
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| 16週 |
解答返却
総括 |
学年末試験の答案を確認し正しい解答内容が理解出来る。
機能材料の概要について再確認が出来る。
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 材料 | 機械材料に求められる性質を説明できる。 | 4 | |
| 金属材料、非金属材料、複合材料、機能性材料の性質と用途を説明できる。 | 4 | |
| 引張試験の方法を理解し、応力-ひずみ線図を説明できる。 | 4 | |
| 硬さの表し方および硬さ試験の原理を説明できる。 | 4 | |
| 脆性および靱性の意味を理解し、衝撃試験による粘り強さの試験方法を説明できる。 | 4 | |
| 疲労の意味を理解し、疲労試験とS-N曲線を説明できる。 | 4 | |
評価割合
| 中間試験 | 期末試験 | 演習（プレゼン＆レポート）成績 | 合計 |
| 総合評価割合 | 40 | 40 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 40 | 40 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |