概要:
材料工学の基礎となる各テーマについて実験を行う。実験の目的・用点を捕え、実験における基本的な方法・手順を実践的に学習して、実験結果を整理しまとめる力を身につける。さらに課題調査などを通して、材料工学に関する研究を行う素養を養う。
授業の進め方・方法:
材料工学に関する基礎重要項目について5種類のテーマをそれぞれ4週に渡って実験を通した実践的な学習を行う。
その後、実験技術の習得、実験結果の考察などに関する事項を実験報告書にまとめる。
注意点:
予習：実験書をよく読み、次回おこなう実験について調べておくこと。
復習：実験ノートに手順や実験データをきちんと書くこと。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
実験ガイダンス |
実験を行う上での目標と、心構えがわかる。
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| 2週 |
安全講習 |
実験中に起こりうる災害防止と安全確保のためにすべきことがわかる。
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| 3週 |
実験機器ガイダンス |
実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の取扱いに慣れ、安全に実験を行うことができる。
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| 4週 |
鉄鋼の標準組織と焼入組織の観察 |
光学顕微鏡や電子顕微鏡などで材料を観察し、組織について評価することができる。
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| 5週 |
鉄鋼の標準組織と焼入組織の観察 |
光学顕微鏡や電子顕微鏡などで材料を観察し、組織について評価することができる。
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| 6週 |
鉄鋼の標準組織と焼入組織の観察 |
硬度試験機や万能試験機などを用いて材料の強度特性を評価できる。
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| 7週 |
鉄鋼の標準組織と焼入組織の観察 |
硬度試験機や万能試験機などを用いて材料の強度特性を評価できる。
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| 8週 |
レポート作成ガイダンス |
レポートの作成の仕方がわかる。
実験ノートの記述、及び実験レポートの作成の方法を理解し、実践できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
データ演習 |
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| 10週 |
データ演習
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| 11週 |
データ演習 |
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| 12週 |
データ演習 |
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| 13週 |
定量分析化学 |
沈殿滴定の原理について理解する。
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| 14週 |
定量分析化学 |
沈殿滴定の操作方法について学ぶ。実験結果からハロゲン水溶液の濃度が計算できる。
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| 15週 |
定量分析化学 |
pHメータの使用方法を理解する。弱酸の滴定曲線を作成できる。
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| 16週 |
定量分析化学 |
弱酸の滴定曲線から、酸の電離の平衡定数を推算できる。
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
結晶構造解析 |
X線、X線回折の原理を説明できる。
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| 2週 |
結晶構造解析 |
X線回折の実験用試料を調整できる。
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| 3週 |
結晶構造解析 |
X線回折パターンを解析できる。
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| 4週 |
結晶構造解析 |
構造因子を導出できる。蛍光X線分析測定をすることができる。
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| 5週 |
データ演習 |
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| 6週 |
データ演習 |
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| 7週 |
データ演習 |
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| 8週 |
データ演習 |
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| 4thQ |
| 9週 |
熱電対の検定と状態図の作成 |
熱分析実験装置を構築することができる。実験試料を準備して、冷却特性を測定することができる。
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| 10週 |
熱電対の検定と状態図の作成 |
熱電対の検定を行うことができる。検定した熱電対を使って純金属および2元合金の熱起電力を測定できる。
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| 11週 |
熱電対の検定と状態図の作成 |
任意の組成の2元合金試料を作製し、情報処理機器を援用して実験試料の熱起電力を半自動的に測定できる。
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| 12週 |
熱電対の検定と状態図の作成 |
測定結果を組み合わせて、2元系状態図を作成することができる。
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| 13週 |
データ演習 |
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| 14週 |
データ演習 |
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| 15週 |
スキル確認 |
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| 16週 |
スキル確認 |
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| 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(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 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。 | 4 | 前3,前9,前10,前11,前12,前13,後9,後10 |
| 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。 | 4 | 前9,前10,前11,前12,前14,前15,後9,後10 |
| 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。 | 4 | 前8,前9,前10,前11,前12,前14,前15,前16,後9,後10 |
| 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。 | 4 | 前8,前11,前12,後9,後10 |
| 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。 | 4 | 前8,前11,前12,後9,後10 |
| 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |