到達目標
1. 金属材料の結晶構造が判る。また、ミラー指数およびミラー・ブラべー指数が理解出来る。
2. 結晶中の欠陥の種類が判る。
3. 主な材料試験項目とその内容が理解出来る。
4. 状態図が判る。温度降下による相の変化が記述出来る。
5. 鉄―炭素系状態図が読める。温度降下による相の変化が記述できる。
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 |
| 評価項目1 | 結晶構造の違いによる性質の変化が記述できる | 充填率、比重の計算等が出来る面および方向の指数が書ける | 結晶構造の名前、指数の意味が判らない |
| 評価項目2 | 格子欠陥の働きと材料特性の変化が対応付け出来る | 主な欠陥が図示できる
欠陥の主な作用が記述できる | 欠陥が図示できない |
| 評価項目3 | 材料試験結果の解釈が出来る | 材料試験名と装置の関係が判る
主要な材料試験結果が評価できる
| 材料試験名と試験装置の関連づけが出来ない |
| 評価項目4 | 温度降下による相変化が正確に記述できる | 状態図の主な種類が判別できる
温度降下による相変化が書ける | 基礎的な状態図が判らない
温度降下による相変化が書けない
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| 評価項目5 | 鉄鋼材料の相変化と材料特性の関係が記述できる | 状態図中の反応が記述できる
温度降下による相変化が書ける
| 状態図中の反応名が判らない
温度降下による相変化が書けない
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学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
材料の物理化学的特性を元に機械的性質を理解し、機械技術者として必要な材料に関する基礎知識を習得する。
授業の進め方・方法:
基本的には講義形式であるが、グループワークを行う場合もある。また、小テストの実施やレポート課題もある。
なお、試験結果が合格点に達しない時、再試験を行なう場合もある。
注意点:
(講義を受ける前) これまで学んだ物理や化学の知識を復習しておくこと。
(講義を受けた後) 実社会での材料事故や新材料開発等の話題に関するニュースを良く見て、本講義内容と関連付けることで生きた学問を身につける
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 |
授業ガイダンス
材料学を学ぶ意義
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進め方と評価法を理解。材料学を学ぶ意義を過去の材料起因大事故をベースに理解できる。
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| 2週 |
金属材料の特徴 |
金属材料の特徴および鉄鋼材料の特徴を理解できる。
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| 3週 |
結晶構造-1 |
金属の結晶構造：7つの結晶系と14種のブラベー格子を理解できる。
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| 4週 |
結晶構造-2 |
稠密六方晶、面心立方晶、体心立方晶を理解出来る。
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| 5週 |
結晶面と結晶方向-1 |
ラー指数およびミラー・ブラベー指数を理解し、活用できる。
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| 6週 |
結晶面と結晶方向-2 |
同上
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| 7週 |
固溶体および金属間化合物 |
固溶体および金属間化合物の構造や性質について理解できる。
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| 8週 |
到達度試験(前期中間) |
上記項目について学習した内容の理解度を授業の中で確認する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
結晶構造の欠陥と転位-1
試験の解説と解答
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到達度試験の解説と解答。
金属の結晶構造欠陥の種類や転位に関して理解できる。
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| 10週 |
結晶構造の欠陥と転位-2 |
金属の結晶構造欠陥の種類や転位に関して理解できる。
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| 11週 |
金属の加工と変形-1 |
金属の加工法の種類と加工原理について理解できる。
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| 12週 |
金属の加工と変形-2 |
同上
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| 13週 |
回復および再結晶-1 |
金属の回復および再結晶について理解し、加工からの一貫した挙動を理解できる。
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| 14週 |
回復および再結晶-2 |
同上
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| 15週 |
到達度試験(前期末) |
上記項目について学習した内容の理解度を授業の中で確認する。
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| 16週 |
試験の解説と解答
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到達度試験の解説と解答、および授業アンケート
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
材料の試験と検査法：目的・種類 |
材料試験の意義を理解する。
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| 2週 |
硬さ試験 |
硬さ試験の原理や使用機器、解析の仕方を理解できる。
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| 3週 |
引張試験および衝撃試験 |
引張試験、衝撃試験の原理や使用機器、解析の仕方を理解できる。
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| 4週 |
疲労試験およびクリープ試験 |
疲労試験、クリープ試験の原理や使用機器、解析の仕方を理解できる。
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| 5週 |
加工性試験および非破壊試験 |
加工性試験、非破壊試験の原理や使用機器、解析の仕方を理解できる。
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| 6週 |
金属組織観察および分析 |
金属組織観察、分析の原理や使用機器、解析の仕方を理解できる。
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| 7週 |
到達度試験(後期中間) |
上記項目について学習した内容の理解度を授業の中で確認する。
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| 8週 |
試験の解説と解答
状態図-1：基礎
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到達度試験の解説と解答
状態図に関する基本事項が理解できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
状態図-2：全率固溶型 |
全率固溶型について、図から組織を読み取れる。
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| 10週 |
状態図-3：共晶型、包晶型 |
共晶型、包晶型について、図から組織を読み取れる。
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| 11週 |
状態図-4：偏晶型、再融型 |
偏晶型、再融型について、図から組織を読み取れる。
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| 12週 |
状態図-5：金属間化合物、中間層 |
状態図から金属間化合物と中間相を読み取れる。
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| 13週 |
状態図-6：Fe-C系状態図-1 |
Fe-C系状態図が理解出来る。
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| 14週 |
状態図-7：Fe-C系状態図-2 |
Fe-C系状態図から組織変化を読み取れる。
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| 15週 |
到達度試験(後期末) |
上記項目について学習した内容の理解度を授業の中で確認する。
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| 16週 |
試験の解説と解答
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到達度試験の解説と解答、および授業アンケート
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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 |
評価割合
| 試験 | 小テスト | レポート・発表 | 成果品・実技 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 知識の基本的な理解 | 50 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 60 |
| 思考・推論・創造への適応力 | 10 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 15 |
| 汎用的技能 | 20 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 25 |
| 態度・嗜好性(人間力) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 総合的な学習経験と創造的思考力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |