機械工学基礎Ⅰ

科目基礎情報

学校 有明工業高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 機械工学基礎Ⅰ
科目番号 5C011 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 創造工学科(応用化学コース) 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 前期:1
教科書/教材 わかりやすい機械工学(第3版)/松尾哲夫、野田敦彦、松野善之、日野満司、柴原秀樹/森北出版
担当教員 吉田 正道

到達目標

1.機械工学全般(機械材料学、材料力学、機械力学、熱力学、流体力学、機械設計法等)にわたる基礎知識を身に付け、それぞれの分野の概要について説明できること、                                
2.機械工学的視点(力、動力、エネルギーの視点)から単純な工学的事象の観察・解析ができること。

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機械工学全般(機械材料学、材料力学、機械力学、熱力学、流体力学、機械設計法等)にわたる基礎知識を身に付け、その内容を的確に説明できること.機械工学全般(機械材料学、材料力学、機械力学、熱力学、流体力学、機械設計法等)にわたる基礎知識を身に付け、その内容を概略的に説明できること機械工学全般(機械材料学、材料力学、機械力学、熱力学、流体力学、機械設計法等)にわたる基礎知識を身に付け、その内容を概略的に説明できない
評価項目2機械工学の基礎知識を活用して、機械工学的視点(力、動力、エネルギーの視点)からでも単純な工学的事象の観察・解析が的確にできること。機械工学の基礎知識を活用して、機械工学的視点(力、動力、エネルギーの視点)からでも単純な工学的事象の観察・解析ができること。機械工学の基礎知識を活用して、機械工学的視点(力、動力、エネルギーの視点)から単純な工学的事象の観察・解析ができない

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 B-4 説明 閉じる

教育方法等

概要:
機械工学基礎Ⅰにおいては、機械工学全般に対する浅く広い知識の獲得を目的とし、市販のテキスト本を使用し、機械工学の体系及びその基礎部分の解説を主として行います。その際に、単純な工学的事象を取り上げて、その現象を機械工学的視点から観察・解析する方法などを演習を交えて解説します。
授業の進め方・方法:
主として板書および映写資料を使った講義中心です。
注意点:
入学後、1年生から4年生までに学修した「基礎物理学Ⅰ、Ⅱ」「応用物理学」「工学基礎Ⅰ、Ⅱ(メカニクスコース分野)」「物理化学Ⅰ」の各科目内容の修得を前提としているが、本科目と重複する重要な項目においては、再度授業で取り上げ、知識修得確認を行います。

<レポートの評価内容>
・機械工学の分野(機械材料学、材料力学、機械力学、熱力学、流体力学、機械設計法等)に関する基礎知識を問う問題への解答を評価する
・提示した工学的事象への機械工学的な観察・解析結果をレポートした内容を評価する

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 1.機械工学への導入         2.機械工学の概要
3.国際単位系
① 機械工学の学問体系を説明できる.
② 機械工学で用いる物理量をその国際単位を用いて説明できる.
2週 機械材料(1)
① 材料の種類
②非鉄金属と先端材料
① 鉄鋼材料,非鉄材料の種類と特徴が説明できる. 
② 樹脂,セラミックスについて種類と特徴が説明できる.
③生体材料や機能材料について種類と特徴が説明できる.
3週 機械材料(2)
① 鋼の熱処理             ② 鋼の熱処理と機械的性質の変化    ③各種材料試験方法
① 熱処理による改善の目的について説明できる。                   ② 焼き入れ,焼き戻し,焼鈍,焼準について目的と特徴が説明できる.          ③ 各種材料試験方法について説明ができる.
4週 材料力学(1)
①荷重の作用の仕方
②応力とひずみ            ③引張りと圧縮問題
①荷重の種類(引張り,せん断など)と作用(静荷重,衝撃荷重など)について説明できる.
②荷重,伸び,応力,ひずみとその関係について説明できる.              ③フックの法則,ポアソン比,縦弾性係数を計算で使うことがきる.
5週 材料力学(2)
①せん断問題              ②曲げの問題
③はりのたわみ
①せん断応力と横弾性係数を計算で使うことができる.                 ②曲げモーメント,曲げ応力,断面係数について理解して計算できる.
③はりのたわみとたわみ角を計算できる.
6週 機械力学(1)             ①仕事とエネルギー
②往復機械の力学           ③慣性モーメント
①仕事とエネルギーについて計算できる.
②往復機械の力学の原理と特徴について説明できる.                  ③慣性モーメントについて計算できる.
7週 機械力学(2)             ①回転機械の力学           ②振動の基礎
③機械振動の力学
①回転機械の力学の原理と特徴について説明できる.                  ② 各種振動の種類・特徴について説明できる.
③各種振動の危険性と対策について説明できる.
8週 中間試験
2ndQ
9週 熱力学(1)              ①熱量と温度
②基礎的法則
①熱量と温度に関する原理について説明できる.
②熱力学の第一,第二法則について説明できる.
10週 熱力学(2)
①気体の状態変化            ②サイクル
①気体の状態変化について説明できる.    ①熱サイクルについて説明できる.
11週 流体力学(1)
①静止流体の力学
①アルキメデスの原理について説明でき,計算に使える.
②パスカルの原理について説明でき,計算に使える.
12週 流体力学(2)             ①流体の運動
①流体の持つエネルギーについて説明できる   ②ベルヌーイの定理について説明できる
13週 機械工作法
①機械工作法の概要
①機械工作法の種類とその内容を説明できる
14週 機械設計法
①機械製図
②公差とはめあい
①投影法とJIS機械製図法を理解して製作図について説明できる.
②公差とはめあいについて説明できる.
15週 期末試験
16週 テスト返却と解説

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レポートその他合計
総合評価割合80000200100
基礎的能力0000000
専門的能力80000200100
分野横断的能力0000000