工学演習Ⅰ(1204)

科目基礎情報

学校 八戸工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 工学演習Ⅰ(1204)
科目番号 4M40 科目区分 専門 / 必修
授業形態 実習 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 産業システム工学科機械システムデザインコース 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 教員作成プリント
担当教員 赤垣 友治,沢村 利洋

到達目標

・専門科目の基礎としての数学と力学を使いこなせる。
・簡単な技術英文を読み,理解することができる。
・自分の考えを論理立てて,文章や会話で使いこなせる。

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数学の応用問題を解く事が出来る.基本的な数学(因数分解、微積、微分方程式)を解く事が出来る.基本的な数学(因数分解、微積、微分方程式)を解く事が出来ない.
評価項目2力学の公式を使って応用問題を解く事が出来る.力学の基礎問題を公式を使って解く事が出来る.力学の基礎問題を公式を使って解く事が出来ない.
評価項目3材料力学の公式を使って応用問題を解く事が出来る.材料力学の基礎問題を公式を使って解く事が出来る.材料力学の基礎問題を公式を使って解く事が出来ない.
評価項目4技術英文を訳すことができる。数式、単位を英語で読むことができる。簡単な技術英文を訳すことができる。簡単な数式、単位を英語で読むことができる。技術英文を訳すことができない。数式、単位を英語で読むことができない。
評価項目5すべり軸受について理解し説明できる.すべり軸受について簡単に説明できる.すべり軸受について説明できない.

学科の到達目標項目との関係

ディプロマポリシー DP3 ◎ 説明 閉じる

教育方法等

概要:
 【開講学期】春学期週2時間(沢村),冬学期週2時間(赤垣)
 技術者や研究者に必要とされる素養には,力学系基礎学力,一般常識,コミュニケーション能力などがある。本講義では,基本的素養である数学,力学,材料力学を復習し理解力を更に向上させると共に,技術英文の読解力を養うことを目的とする。また,就職試験の問題を通して,実際のビジネスで必要とされる基礎能力を養成する。
授業の進め方・方法:
 配布プリントによる演習を中心に行う。基礎数学は1,2年生の復習が主となる。基礎力学は剛体の運動が主となる。技術英文は,これまで授業で学んだ機械系科目の内容に関するものである。それぞれのスキルは,1,2時間の授業で身に付くものではない。その後の各自の学習が必要不可欠である。適宜小テスト(あるいは到達度試験)を行い,またレポート課題を課し到達度を確認する。成績は試験(40%),レポート(60%)で評価し,60点以上を合格とする。
注意点:
 数学,基礎力学は,高学年で学習する力学系専門科目を理解するうえで欠かすことができない。また,SPIやTG-WEBなどの就職試験問題を解くことで自分に不足している常識を確認してもらいたい。簡単な技術英文を訳すことで,技術英文に慣れ今後の自己学習に役立ててもらいたい。
 提出課題は,必ず提出期限を守り,すべて提出すること。

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 基礎数学①(基礎数学,線形代数) 基礎数数学の計算問題を解くことができる。
2週 基礎数学②(微分・積分) 微分・積分の計算問題を解くことだできる。
3週 基礎力学①(質点の力学,重心・慣性モーメント) 質点の力学,重心・慣性モーメントについて理解し、計算することができる。
4週 基礎力学②(運動方程式,エネルギー保存則) 運動方程式,エネルギー保存則について理解し、計算することができる。
5週 材料力学① 材料力学の基本的な問題を解くことができる。
6週 材料力学② 材料力学の基本的な問題を解くことができる。
7週 材料力学③ 材料力学の応用問題を解くことができる。
8週 到達度試験
2ndQ
9週 技術英文① 技術英文を訳すことができる。数式、単位を英語で読むことができる。
10週 技術英文②
技術英文を訳すことができる。数式、単位を英語で読むことができる。
11週 技術英文③ 技術英文を訳すことができる。数式、単位を英語で読むことができる。
12週 技術英文④ 技術英文を訳すことができる。数式、単位を英語で読むことができる。
13週 技術英文⑤ 技術英文を訳すことができる。数式、単位を英語で読むことができる。
14週 技術英文⑥ 技術英文を訳すことができる。数式、単位を英語で読むことができる。
15週 機械設計に関する演習 すべり軸受を理解し説明できる.
16週 到達度試験

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
基礎的能力自然科学物理力学速度と加速度の概念を説明できる。3前3
直線および平面運動において、2物体の相対速度、合成速度を求めることができる。3前3
等加速度直線運動の公式を用いて、物体の座標、時間、速度に関する計算ができる。3前3
平面内を移動する質点の運動を位置ベクトルの変化として扱うことができる。3前3
物体の変位、速度、加速度を微分・積分を用いて相互に計算することができる。3前3
平均の速度、平均の加速度を計算することができる。3前3
自由落下、及び鉛直投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。3前4
水平投射、及び斜方投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。3前4
専門的能力分野別の専門工学機械系分野機械設計滑り軸受の構造と種類を説明できる。3
力学力は、大きさ、向き、作用する点によって表されることを理解し、適用できる。3前3
一点に作用する力の合成と分解を図で表現でき、合力と分力を計算できる。3前3
一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。3前3
力のモーメントの意味を理解し、計算できる。3前3
偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。3前3
着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。3前3
重心の意味を理解し、平板および立体の重心位置を計算できる。3前3
速度の意味を理解し、等速直線運動における時間と変位の関係を説明できる。3前4
加速度の意味を理解し、等加速度運動における時間と速度・変位の関係を説明できる。3前4
運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。3前3
運動の第二法則を説明でき、力、質量および加速度の関係を運動方程式で表すことができる。3前3
運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。3前3
周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。3前3
向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。3前3
エネルギーの意味と種類、エネルギー保存の法則を説明できる。3前4
位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。3前4
動力の意味を理解し、計算できる。3前4
すべり摩擦の意味を理解し、摩擦力と摩擦係数の関係を説明できる。3
運動量および運動量保存の法則を説明できる。3前4
剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。3前4
平板および立体の慣性モーメントを計算できる。3前4
荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。3前5
応力とひずみを説明できる。3前5
フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。3前5
許容応力と安全率を説明できる。3前5
両端固定棒や組合せ棒などの不静定問題について、応力を計算できる。3前5
線膨張係数の意味を理解し、熱応力を計算できる。3前5
引張荷重や圧縮荷重が作用する棒の応力や変形を計算できる。3前5
ねじりを受ける丸棒のせん断ひずみとせん断応力を計算できる。3前6
丸棒および中空丸棒について、断面二次極モーメントと極断面係数を計算できる。3前6
軸のねじり剛性の意味を理解し、軸のねじれ角を計算できる。3前6
はりの定義や種類、はりに加わる荷重の種類を説明できる。3前7
はりに作用する力のつりあい、せん断力および曲げモーメントを計算できる。3前7
各種の荷重が作用するはりのせん断力線図と曲げモーメント線図を作成できる。3前7
曲げモーメントによって生じる曲げ応力およびその分布を計算できる。3前7
各種断面の図心、断面二次モーメントおよび断面係数を理解し、曲げの問題に適用できる。3前7
各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。3前7

評価割合

試験演習課題・レポート合計
総合評価割合4060100
基礎的能力000
専門的能力4060100
分野横断的能力000