到達目標
学習目的:機械構成要素の特徴を理解し,要素間の相対運動を記述,解析する能力を身につける。
到達目標
1.自由度,瞬間中心を適切に利用し,課題に適した方法によって速度を求めることができる。
2.摩擦車の速度比を求めることができ,各種摩擦伝動装置の仕組みと特徴を適切に説明できる。
3.歯車の原理およびすべり率,かみ合い率の物理的意味を説明でき,各数値を計算できる。
4.設計要求を満たす速度伝達比を有する歯車列を設計できる。
5.カム装置,リンク装置の原理を知り,設計要求を満たす機構を設計できる。
ルーブリック
| 優 | 良 | 可 | 不可 |
評価項目1 | 自由度,瞬間中心を適切に利用し,課題に適した方法によって速度を求めることができる。 | 自由度,瞬間中心を求めることができ,例題に沿った方法で速度を求めることができる。 | 自由度,瞬間中心を求めることができる。 | 左記に達していない。 |
評価項目2 | 摩擦車の速度比を求めることができ,各種摩擦伝動装置の仕組みと特徴を適切に説明できる。 | 摩擦車の速度比を求めることができ,各種摩擦伝動装置の名称と特徴を説明できる。 | 摩擦車の速度比を求めることができる。 | 左記に達していない。 |
評価項目3 | 歯車の原理およびすべり率,かみ合い率の物理的意味を説明でき,各数値を計算できる。 | 歯車に関する用語を説明でき,すべり率,かみ合い率を求めることができる。 | 歯車に関する用語を説明できる。 | 左記に達していない。 |
評価項目4 | 設計要求を満たす速度伝達比を有する歯車列を設計できる。 | 歯車列の速度伝達比を求めることができる。 | 歯車列の速度伝達比を例題に沿って求めることができる。 | 左記に達していない。 |
評価項目5 | カム装置,リンク装置の原理を知り,設計要求を満たす機構を設計できる。 | カム装置,リンク装置の原理を知り,与えられた機構の運動を解析できる。 | リンク装置の原理を知り,与えられた機構の運動を解析できる。 | 左記に達していない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
一般・専門の別:専門
学習の分野:材料・設計と生産
必修・必履修・履修選択・選択の別:必履修
基礎となる学問分野:工学/機械工学/設計工学・機械機能要素・トライボロジー
学習・教育目標との関連:本科目は機械工学科学習目標「(③ 基盤となる専門性の深化」に相当する科目である。
技術者教育プログラムとの関連:本科目が主体とする学習・教育到達目標は「(A)技術に関する基礎知識の深化,A-2:「材料と構造」,「運動と振動」,「エネルギーと流れ」,「情報と計測・制御」,「設計と生産」,機械とシステム」に関する専門技術分野の知識を修得し,説明できること」である。本科目は大学相当の内容を含む科目で,技術者教育プログラムの履修認定に関係する。
授業の概要:内燃機関や工作機械は複雑な構造をしているが,それを分解してみると実はリンクや歯車,カムなどの簡単な要素により成り立っている。機構学では,これら構成要素の種類,特徴,組合せ,また各要素間における相対運動の解析手法について解説する。
授業の進め方・方法:
授業の方法:1週1単位時間で開講する。できるだけ具体例を示すために,スライドを中心に授業を進める。また,授業に対する理解を深めるため,適宜演習問題やレポートを課す。
成績評価方法:2回の定期期末試験の結果を同等に評価する(80%)。試験には,電卓,作図用具のみ持ち込みを許可する。8回程度の演習課題(20%)。状況に応じて,再試験を実施する場合がある。ただし,その場合にはすべての演習課題・追加課題の期日までの提出,および補習への出席がなされている必要がある。また,再試験は定期試験の点数に対し,最大60点でしか置き換えを行わない。
注意点:
履修上の注意:学年の課程修了のために履修(欠席時間数が所定授業時間数の3分の1以下)が必須である。
履修のアドバイス:数学や物理の基礎知識を必要とする。また,作図により解答する問題が多いため,毎回,定規,三角定規,コンパス等を準備しておくこと。
基礎科目:基礎数学(1年),微分積分I,II(2,3),物理I,II(1,2),力学I, II, III(3)など。
関連科目:メカトロニクスI, II(3,4年),機械設計法I,II(3,4),機械力学(5),応用機械設計(5)など。
受講上のアドバイス:予習・復習が大切である。毎回,次回の内容について予告するので,該当箇所に目を通し,必要ならば基礎科目の復習を行っておくこと。また,自ら手を動かすことによって,作図・計算を行ってみることが大切である。講義で説明のあった問題を必ず一度は自分でも取り組んでみること。1単位時間開始15分以降の遅刻は欠課とする。
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 |
ガイダンス,機械と機構 |
(次回までに物理I,特に質点の運動について良く復習しておくこと)
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2週 |
機械運動の基礎・質点の力学・機構の力学(1) |
機械の運動と瞬間中心
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3週 |
機械運動の基礎・質点の力学・機構の力学(2) |
機械の運動と瞬間中心
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4週 |
機械運動の基礎 機構の力学(1) |
機械の運動と瞬間中心
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5週 |
機械運動の基礎 機構の力学(2) |
機械の運動と瞬間中心
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6週 |
機械運動の基礎(1) |
速度の求め方
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7週 |
機械運動の基礎(2) |
速度の求め方
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8週 |
(前期中間試験) |
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2ndQ |
9週 |
機械運動の基礎(1) |
分速度,相対速度,速度の求め方
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10週 |
機械運動の基礎(2) |
分速度,相対速度,速度の求め方
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11週 |
機械運動の基礎(1) |
加速度の求め方
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12週 |
機械運動の基礎(2) |
加速度の求め方
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13週 |
リンク装置(1) |
四節回転連鎖,スライダクランク連鎖,両スライダクランク連鎖,スライダてこ連鎖
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14週 |
リンク装置(2) |
四節回転連鎖,スライダクランク連鎖,両スライダクランク連鎖,スライダてこ連鎖
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15週 |
(前期末試験) |
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16週 |
定期試験の返却と解答解説 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
摩擦伝導装置(1) |
転がり接触
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2週 |
摩擦伝導装置(2) |
転がり接触
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3週 |
摩擦伝導装置(3) |
楕円車
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4週 |
摩擦伝導装置(4) |
楕円車,摩擦車
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5週 |
摩擦伝導装置(5) |
摩擦車
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6週 |
歯車装置(1) |
歯形の条件,滑り速度
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7週 |
歯車装置(2) |
歯形の条件,滑り速度
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8週 |
(後期中間試験) |
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4thQ |
9週 |
歯車装置(1) |
歯形に関する記号と用語,インボリュート
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10週 |
歯車装置(2) |
歯形に関する記号と用語,インボリュート
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11週 |
カム装置(1) |
カムの種類,カム線図とカムの輪郭
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12週 |
カム装置(2) |
カムの種類,カム線図とカムの輪郭
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13週 |
カム装置(3) |
カム線図とカムの輪郭,板カムの作図
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14週 |
カム装置(4) |
カム線図とカムの輪郭,板カムの作図
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15週 |
(後期末試験) |
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16週 |
定期試験の返却と解答解説 |
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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 |
基礎的能力 | 人文・社会科学 | 国語 | 国語 | 論理的な文章(論説や評論)の構成や展開を的確にとらえ、要約できる。 | 3 | |
論理的な文章(論説や評論)に表された考えに対して、その論拠の妥当性の判断を踏まえて自分の意見を述べることができる。 | 3 | |
文学的な文章(小説や随筆)に描かれた人物やものの見方を表現に即して読み取り、自分の意見を述べることができる。 | 3 | |
常用漢字の音訓を正しく使える。主な常用漢字が書ける。 | 3 | |
類義語・対義語を思考や表現に活用できる。 | 3 | |
社会生活で使われている故事成語・慣用句の意味や内容を説明できる。 | 3 | |
専門の分野に関する用語を思考や表現に活用できる。 | 3 | |
実用的な文章(手紙・メール)を、相手や目的に応じた体裁や語句を用いて作成できる。 | 3 | |
報告・論文の目的に応じて、印刷物、インターネットから適切な情報を収集できる。 | 3 | |
収集した情報を分析し、目的に応じて整理できる。 | 3 | |
報告・論文を、整理した情報を基にして、主張が効果的に伝わるように論理の構成や展開を工夫し、作成することができる。 | 3 | |
作成した報告・論文の内容および自分の思いや考えを、的確に口頭発表することができる。 | 3 | |
課題に応じ、根拠に基づいて議論できる。 | 3 | |
相手の立場や考えを尊重しつつ、議論を通して集団としての思いや考えをまとめることができる。 | 3 | |
新たな発想や他者の視点の理解に努め、自分の思いや考えを整理するための手法を実践できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 自己評価 | 課題 | 小テスト | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |