機械工学実験実習Ⅴ

科目基礎情報

学校	東京工業高等専門学校	開講年度	令和06年度 (2024年度)
授業科目	機械工学実験実習Ⅴ
科目番号	10120	科目区分	専門 / 必修
授業形態	実験・実習	単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	機械工学科	対象学年	4
開設期	前期	週時間数	4
教科書/教材	生協より実験テキストを購入すること。
担当教員	齊藤 浩一,多羅尾 進,髙田 宗一朗,原口 大輔,筒井 健太郎

到達目標

機械工学に関する基礎的な現象、諸機械の特性を自ら実験することにより直接体験し、理解することを目標とする。また、基本的な実験技術を習得する。教室で学ぶ科目の実験実習であり、理論と現実を結びつける接点の役割を担う。

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	到達レベルの目安	未到達レベルの目安
評価項目1	機械工学の基礎的現象および諸機械の特性を深く理解し、説明することができる。	機械工学の基礎的現象および諸機械の特性を理解でき、説明することができる。	機械工学の基礎的現象および諸機械の特性を理解できる。	機械工学の基礎的現象および諸機械の特性を理解することができない。
評価項目2	実験結果の座学の知識から検討し、深く考察することができる。	実験結果を検討し、考察することができる。	実験結果を理解できる。	実験結果を理解することができない。
評価項目3	PDCAサイクルを理解し、実践できる。	PDCAサイクルの意義を説明できる。	PDCAサイクルを理解できる。	PDCAサイクルを説明できない。

教育方法等

概要:

機械工学における基礎現象の理解、特性を体得するとともに、卒業論文の準備段階となりうる，基礎的な機械工学技術に関する報告書のまとめ方を体得する。 なお、実験群のうち「アナログ信号のPC計測」「片持ちはりの実験モード解析」は企業経験を有する教員が担当し、計測やデータ処理、レポート作成などの各過程におけるデータの客観的な扱い方などを経験を活かして指導するものである。

授業の進め方・方法:

「アナログ信号のPC計測」、「ロボットの制御基礎編」、「片持ちはりの実験モード解析」、「引張試験およびはりのひずみ測定」、「気体の状態変化」などのテーマの実験を実施する。学生は班毎に分かれ、全ての実験に取り組む。実験結果などをレポートとして整理し、提出する。
この科目は、民間企業等において業務を担当していた教員も担当し、その経験を活かし、実際の現場における最新の設計手法等についての講義を含めて実施するものである。

注意点:

テキスト、ノートを持参しなかった場合は実験を受けられないので、必ず持参すること。遅刻、欠席をした場合、特別な事情がない限りは補講は行わない。提出日までに必ずレポートを提出しなければならない。
レポートの表紙は本校HP機械工学科のページからダウンロードして用いる。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング

実務経験のある教員による授業

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス	実験に関する諸注意、レポート作成方法を理解する。
		2週	アナログ信号のPC計測	電気信号の連続的なPC計測とサンプリング定理を理解する。
		3週	アナログ信号のPC計測	電気信号の連続的なPC計測とサンプリング定理を理解する。
		4週	レポート指導	実験レポートの作成方法を理解する。
		5週	ロボットの制御基礎編	組込みシステムの基本を理解する。
		6週	ロボットの制御基礎編	組込みシステムの基本を理解する。
		7週	片持ちはりの実験モード解析	実験モードの解析の基礎的方法を理解する。
		8週	レポート指導	実験レポートの作成方法を理解する。
	2ndQ
		9週	片持ちはりの実験モード解析	実験モードの解析の基礎的方法を理解する。
		10週	引張試験およびはりのひずみ測定	試験片に働く荷重と変形の関係及びひずみゲージの原理と取り扱い方法を理解する。
		11週	引張試験およびはりのひずみ測定	試験片に働く荷重と変形の関係及びひずみゲージの原理と取り扱い方法を理解する。
		12週	気体の状態変化	熱力学における気体の状態変化を理解する。
		13週	気体の状態変化	熱力学における気体の状態変化を理解する。
		14週	レポート指導	実験レポートの作成方法を理解する。
		15週	レポート指導	実験レポートの作成方法を理解する。
		16週

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
基礎的能力	工学基礎	工学実験技術	工学実験技術	物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。	3	前2,前3,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13
				実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。	3	前2,前3,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13
				実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。	3	前2,前3,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13
				実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。	3	前2,前3,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13
				実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。	3	前2,前3,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13
				実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。	3	前2,前3,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13
				実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。	3	前2,前3,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13
				実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。	3	前2,前3,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13
				個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。	3	前2,前3,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13
				共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。	3	前2,前3,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13
				レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。	3	前2,前3,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13
専門的能力	分野別の専門工学	機械系分野	計測制御	計測の定義と種類を説明できる。	4	前2,前3,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13
				測定誤差の原因と種類、精度と不確かさを説明できる。	4	前2,前3,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13
				国際単位系の構成を理解し、SI単位およびSI接頭語を説明できる。	4	前2,前3,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13
				代表的な物理量の計測方法と計測機器を説明できる。	4	前2,前3,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13
	分野別の工学実験・実習能力	機械系分野（実験・実習能力）	機械系分野（実験・実習能力）	実験・実習の目標と心構えを理解し、実践できる。	4	前1
				災害防止と安全確保のためにすべきことを理解し、実践できる。	4	前1
				レポートの作成の仕方を理解し、実践できる。	4	前1,前4,前8,前14,前15
				ノギスの各部の名称、構造、目盛りの読み方、使い方を理解し、計測できる。	4	前10,前11
				マイクロメータの各部の名称、構造、目盛りの読み方、使い方を理解し、計測できる。	4	前10,前11
				ダイヤルゲージ、ハイトゲージ、デプスゲージなどの使い方を理解し、計測できる。	4	前10,前11
				加工学実験、機械力学実験、材料学実験、材料力学実験、熱力学実験、流体力学実験、制御工学実験などを行い、実験の準備、実験装置の操作、実験結果の整理と考察ができる。	4	前2,前3,前5,前6,前7,前9,前10,前11,前12,前13
				実験の内容をレポートにまとめることができ、口頭でも説明できる。	4	前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15
分野横断的能力	創造性・デザイン能力	創造性	創造性	工学的な課題を論理的・合理的な方法で明確化できる。	3	前2,前3,前5,前6,前7,前10,前11,前12,前13
				公衆の健康、安全、文化、社会、環境への影響などの多様な観点から課題解決のために配慮すべきことを認識している。	3	前2,前3,前5,前6,前7,前10,前11,前12,前13

評価割合

	態度	その他	合計
総合評価割合	20	80	100
基礎的能力	20	80	100
専門的能力	0	0	0
分野横断的能力	0	0	0