到達目標
実験を通じて工学の基礎に係わる知識を理解できる。
実験装置・器具・情報機器等を利用して、基礎的な計測技術を習熟し、目的を達成する手法を理解できる。
自分が行った実験について、実験の過程および結果について工学的に考察しレポートにまとめることができる。
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 |
| 実験を通じた工学基礎知識の習得 | 実験において自身とともに周囲に対しても安全を最優先した行動ができ、実験を通じて工学の基礎に係わる知識を学び理解できるとともに、応用例について説明できる。 | 実験において安全を最優先した行動ができ、実験を通じて工学の基礎に係わる知識を学び理解できる。 | 実験において安全を軽視し、実験を通じて工学の基礎に係わる知識を学び、理解することが不十分である。 |
| 実験装置・器具・情報機器等の利用習得 | 実験装置・器具・情報機器等の原理、構成、目的について正しく理解でき、操作できるとともに、他者に説明できる。 | 実験装置・器具・情報機器等の原理、構成、目的について正しく理解でき、操作できる。 | 実験装置・器具・情報機器等の原理、構成、目的についての理解、操作が不十分である。 |
| レポートの作成能力 | 実験から得られたデータについて考察し、文章、表、グラフを用いて論理的にレポートを作成できるとともに、目的や課題に対する答え、見解、対策を説明できる。 | 実験から得られたデータについて考察し、文章、表、グラフを用いて論理的にレポートを作成できる。 | 実験から得られたデータについての考察、文章、表、グラフを用いた論理的なレポート作成が不十分である。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 1 機械工学、電気工学、材料工学の分野にわたるエネルギーシステムに関する体系的な知識と技術を身に付ける
学習・教育到達度目標 2 要素技術や融合・複合システムの設計・分析・評価等の基盤技術を身に付ける
学習・教育到達度目標 3 エネルギー技術と工学の視点に立った論理的かつ実践的思考能力を身に付ける
学習・教育到達度目標 4 エネルギー技術と工学の社会的な役割を理解し、技術的課題を解決できる能力を身に付ける
JABEE C1 日本語 により、記述・ 発表・討論する能力
JABEE D2 専門分野と周辺の工業技術を理解し、デザインに応用展開できる能力
JABEE E1 自主的・継続的に新しい工業技術を学習する能力
学士区分 1 機械系
必修科目 11 機械系
学士区分 2 電気系
必修科目 21 電気系
教育方法等
概要:
専門科目の授業で修得した知識を実験で確認することにより、専門科目への理解を深めて実地応用能力を高める。
機械・エネルギー分野に関連する事柄について実験を行い、機械工学や電気工学、材料工学における基礎的な計測技術に習熟するとともに、データの管理方法や考察の進め方、報告書のまとめ方について修得する。
この科目の中では企業で実務経験のある教員が、その経験を活かして授業を行う。
授業の進め方・方法:
実験はグループ単位で行う。各実験テーマについては、別途示される日程にて進められる。
各担当教員の指示に従って実験を行い、各実験の後にはそれぞれレポートを提出して指導教員よりチェックを受けるとともに、指摘を受けた部分については修正後にレポートを再提出する。
事前学習(予習):毎回の実験前までに、内容と到達目標を考えて整理しておくとともに、テーマにおいて気を付けるべき安全項目について事前に把握しておくこと。
事後学習(復習):毎回の実験後に、学んだことを振り返り、次回以降の実験へ活かす方法を考えること。
注意点:
各実験テーマは事前に設定されたグループ単位で受講するので、協力しながら実験を行うこと。実験中は指導教員の注意を守り事故のないように心掛けるとともに、研究的な態度で臨むこと。
講義で修得した知識を再確認し、各種実験装置の測定原理、データ処理法、物理現象の因果関係の解析手法など、技術者として必要な知識、スキルを身につけられるよう集中して進めること。
本科目は履修単位ですが、積極的に予習・復習を行い、授業の効果を高めるようにして下さい。
また、多数の類似点がみられるレポートについては、その両方を「盗用レポート」とみなし、点数を与えないことがあります。
授業の属性・履修上の区分
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 |
実験ガイダンス1・実験上の注意 |
今後のスケジュール、レポートの提出方法、安全のための禁止事項について把握する。
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| 2週 |
【引張試験】各種材料の引張試験を行い、その内容についてレポートを作成する。
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引張試験の方法を理解し、応力-ひずみ線図を説明できる。
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| 3週 |
〃 |
〃
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| 4週 |
【流量測定】圧力差や水位差を元に流量を測定する実験を行う。種々の方法で測定した流量について、キャリブレーションをかける実験を行う。圧力差や水位差を元に、流量を測定を行い、その誤差と補正法を実験し、その内容についてレポートを作成する。 |
種々の方法で流量を直接測定できる。
流量との直接測定との比較で流量の測定誤差の計算を行い、適用時にキャリブレーションを行えるようにする。
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| 5週 |
〃 |
〃
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| 6週 |
【放電加工】放電加工機を用いた材料の加工を行う。放電加工機を用いた材料の加工において、加工条件が加工特性に及ぼす影響を評価する。この放電加工機を用いた実験の内容についてレポートを作成する。 |
放電加工の加工原理を理解し、安全な機械操作ができる。
放電加工における加工条件と加工特性の関係を、原理を踏まえて説明できる。
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| 7週 |
〃 |
〃
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| 8週 |
【再実験と解説】レポート作成の経過に応じた再実験、および報告書の作成方法について再度解説する。 |
報告書の作成方法について再度理解する。
一連の実験テーマに関するレポートを作成できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
実験ガイダンス2・実験上の注意 |
今後のスケジュール、安全に関する諸注意を再確認し、取組に対する振り返りができる。
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| 10週 |
【直流機】直流機の性能について実験を通じて評価する。実験についてレポートを作成する。 |
直流機の性能を機器類を使用して測定でき、条件に応じて変化する性能値を評価できる。
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| 11週 |
〃 |
〃
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| 12週 |
【シーケンス制御】Programmable Logic Controller（PLC）を用いて、各種のプログラムを記述する実験を行う。 |
PLCを用いて自己保持，AND，OR，タイマー，四則演算のプログラムを記述できる。
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| 13週 |
【シーケンス制御】PLCを用いて各種のプログラムを記述する実験について、レポートを作成する。 |
PLCを用いて自己保持，AND，OR，タイマー，四則演算のプログラムを記述する実験について、担当教員が納得する品質のレポートを作成できる。
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| 14週 |
【シーケンス制御】PLCを用いてサーボモータの制御を行う実験をする。 |
PLCを用いてサーボモータの制御ができる。
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| 15週 |
【シーケンス制御】PLCを用いたサーボモータの制御を行う実験について、レポートを作成する。 |
PLCを用いたサーボモータの制御実験について、担当教員が納得する品質のレポートを作成できる。
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| 16週 |
【再実験と解説】レポート作成の経過に応じた再実験、および報告書の作成方法について再度解説する。 |
報告書の作成方法について再度理解する。
一連の実験テーマに関するレポートを作成できる。
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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 | 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。 | 4 | 前1 |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 材料 | 引張試験の方法を理解し、応力-ひずみ線図を説明できる。 | 4 | 前2,前3 |
| 電気・電子系分野 | 電気回路 | キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。 | 3 | |
| 合成抵抗や分圧・分流の考え方を用いて、直流回路の計算ができる。 | 3 | |
| ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 3 | |
| 電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
| 電力 | 電力システムの構成およびその構成要素について説明できる。 | 3 | 前10,前11 |
| 交流および直流送配電方式について、それぞれの特徴を説明できる。 | 3 | |
| 計測 | 指示計器について、その動作原理を理解し、電圧・電流測定に使用する方法を説明できる。 | 3 | |
| 電圧降下法による抵抗測定の原理を説明できる。 | 3 | |
| ブリッジ回路を用いたインピーダンスの測定原理を説明できる。 | 3 | |
| 電力量の測定原理を説明できる。 | 3 | |
評価割合
| レポート | 実験態度 | 合計 |
| 総合評価割合 | 90 | 10 | 100 |
| 基礎的能力 | 45 | 5 | 50 |
| 専門的能力 | 45 | 5 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |