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、実地応用能力を高める。また、機械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、考察の進め方、報告書のまとめ方について修得する。材料強度学、熱工学、伝熱工学、生体工学、制御工学、計算機工学等に関する実験を行う。この科目は企業で実務経験のある教員が、その経験を活かし授業を行うものである。
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。各実験の後にはそれぞれレポートを提出し、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再提出を求められることもある。
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:
実験はグループ単位で行うので、協力して行うこと。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。また、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。
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 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
実験ガイダンス・実験上の注意 |
実験の目的、報告書の作成方法、実験作業に関する安全教育について理解する。
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| 2週 |
【加工学実験】実験計画法を用いてレーザー加工の最適な条件を能率的に検討する方法を学習する。実験についてレポートを作成する。 |
レーザー加工の加工原理を理解し安全な機械操作ができる。
加工条件と加工特性の関係を理解し、実験計画法を用いて能率的な実験を計画できる。
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| 3週 |
〃 |
〃
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| 4週 |
【流体力学実験】一次元高速流動による音速領域での流速測定と圧縮製流体の振る舞いを実験的に理解する。実験についてレポートを作成する。 |
圧縮性流体のベルヌーイの定理を適用し、ラバールノズル流速分布を測定できる。
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| 5週 |
〃 |
〃
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| 6週 |
【電力工学実験】太陽電池の特性に関して実験による評価を行い、その実験についてレポートを作成する。 |
太陽電池の特性を理解できる。
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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。 |
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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| 4thQ |
| 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 |
【計測工学実験】 |
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| 11週 |
〃 |
〃
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| 12週 |
【高電圧実験】高電圧実験装置を用いて各種放電現象を測定し、その振る舞いについて理解を深める。 |
放電現象の種類を説明できる。測定データからどのような物理現象が起きているかを理論的に説明できる。
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| 13週 |
〃 |
〃
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| 14週 |
【論理回路実験】基本的な論理回路の設計と動作確認を通じて、論理演算および論理回路の基礎を理解する。実験についてレポートを作成する。 |
演算機能を実現する論理回路について理解し、基本的な演算回路を説明、及び実現できる。
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| 15週 |
〃 |
〃
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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。 |
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 | 自然科学 | 物理実験 | 物理実験 | 電磁気に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | 後6,後8 |
| 電子・原子に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | 後6,後8 |
| 分野横断的能力 | 態度・志向性(人間力) | 態度・志向性 | 態度・志向性 | 周囲の状況と自身の立場に照らし、必要な行動をとることができる。 | 4 | 後9,後16 |
| チームで協調・共同することの意義・効果を認識している。 | 4 | 後9,後16 |
| 適切な方向性に沿った協調行動を促すことができる。 | 4 | 後9,後16 |
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 |