材料科学

科目基礎情報

学校 阿南工業高等専門学校 開講年度 平成26年度 (2014年度)
授業科目 材料科学
科目番号 0042 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 機械工学科(平成25年度以前入学生) 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 「材料学・機械系教科書シリーズ6」、コロナ社/授業中に指定する。
担当教員 奥本 良博

到達目標

1.機械材料として利用されている固体の性質を理解できる。
2.各種材料の科学的選択手法を理解できる。

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金属材料、セラミックスおよびプラスチックの特徴を違いを理解し、各種図表を作成して説明できる。金属材料、セラミックスおよびプラスチックの特徴を違いを理解できる。金属材料、セラミックスおよびプラスチックの特徴を違いを理解できない。
評価項目2強度設計しようとする部品のモデルを理解し、性能指標の式をたてて、材料選択が正しくできる。強度設計しようとする部品のモデルを理解し、性能指標の式をたてて、材料選択の準備ができる。強度設計しようとする部品のモデルが理解できず、性能指標の式をたてられない。
評価項目3

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
機械系技術者は種々の材料の中から最適であると思われる材料を選択しなければならない。機械設計のうちの多くを占める強度設計においても、学習する立場としてはテキストの著者により既に選択されている材料の特性をもとに計算を実行することになる。しかし、その選択の根拠はいったい何か。現代を生きる機械系技術者にとって必須である、「無数の材料の中から科学的に材料を選択する方法」について、その基礎を伝授する。
授業の進め方・方法:
注意点:
材料に対する知識の平準化をはかるため、前半は鉄鋼材料以外の材料についての講義を行う。また、材料特性等の暗記だけでは材料選択を科学的に行うことはできない。講義では機械構造物の強度設計に必要な知識(加工学および力学系科目で習った知識)を総整理して活用するので、たとえこれらが苦手でも(単位を落としていても)きちんと復習する態度が必要である。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 1.機械材料の性質
①機械材料の性質 ガイダンス
機械材料に求められる特性を理解できる。
2週 ②金属の性質1 金属の腐食と防食について理解できる。
3週 ③金属の性質2 形状記憶合金等特殊金属の特性について理解できる。
4週 ④セラミックスの性質1 機械構造部品におけるセラミックスの重要性が理解できる。
5週 ⑤セラミックスの性質2 5大エンジニアリングセラミックの特徴が理解できる。
6週 ⑥プラスチックの性質1 5大汎用プラ・5大エンプラの特性が理解できる。
7週 ⑦プラスチックの性質2 ポリマー・アロイの概念とゴムの特徴が理解できる。
8週 ⑧中間試験
4thQ
9週 2.機械材料の選択
⑨材料選択チャート
材料選択チャートの存在と利用価値を理解できる。
10週 ⑩材料選択チャートの使いかた1 性能指標の計算手順が理解できる。
11週 ⑪材料選択チャートの使い方2 材料選択チャートの使い方を理解できる。
12週 ⑫材料選択もケーススタディ1 具体的な課題に対しての材料選択のアプローチを理解できる。
13週 ⑬材料選択もケーススタディ2 具体的な課題に対しての材料選択のアプローチを理解できる。
14週 ⑭材料選択もケーススタディ3 具体的な課題に対しての材料選択のアプローチを理解できる。
15週 ⑮[材料の選択]のまとめ 材料選択のアプローチを実践できる。
16週 期末試験

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

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合600002020100
基礎的能力0000000
専門的能力6000020080
分野横断的能力000002020