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 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
授業ガイダンス，材料学を学ぶ意義，金属材料の分類と特徴 |
材料試験と金属材料の分類の特徴について理解できる．
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| 2週 |
結晶構造と結晶面および方位 |
結晶構造と結晶面および方位について理解できる．
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| 3週 |
固溶体と金属間化合物，結晶構造の欠陥（点欠陥，転位，面欠陥） |
固溶体と金属間化合物，点欠陥、転位、面欠について理解できる．
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| 4週 |
金属の加工と変形，回復及び再結晶 |
金属の加工と変形，回復及び再化粧について理解できる．
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| 5週 |
材料試験：硬さ試験、引張試験、衝撃試験，疲労試験、クリープ試験、加工性試験、非破壊検査 |
硬さ試験，引張試験，衝撃試験，疲労試験，クリープ試験，加工性試験，非破壊検査について理解できる．
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| 6週 |
状態図：基本，全率固溶型，共晶型，共析型，包晶型，偏晶型，再融反応型，金属間化合物，鉄鋼材料 |
状態図の基本を理解し，全率固溶型，共晶型，共析型状態図から相を読み取れ，Fe-C系状態図から組織変化を読み取れ，包晶型，偏晶型，再融反応型，金属間化合物について理解出来る．
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| 7週 |
到達度試験(後期) |
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 |
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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| 4thQ |
| 9週 |
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| 10週 |
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| 11週 |
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| 12週 |
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| 13週 |
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| 14週 |
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| 15週 |
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| 16週 |
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 材料 | 機械材料に求められる性質を説明できる。 | 3 | 後14 |
| 金属材料、非金属材料、複合材料、機能性材料の性質と用途を説明できる。 | 2 | 後14 |
| 引張試験の方法を理解し、応力-ひずみ線図を説明できる。 | 3 | 後10 |
| 硬さの表し方および硬さ試験の原理を説明できる。 | 3 | 後10 |
| 脆性および靱性の意味を理解し、衝撃試験による粘り強さの試験方法を説明できる。 | 3 | 後10 |
| 疲労の意味を理解し、疲労試験とS-N曲線を説明できる。 | 3 | 後11 |
| 機械的性質と温度の関係およびクリープ現象を説明できる。 | 3 | 後11 |
| 金属と合金の結晶構造を説明できる。 | 3 | 後5 |
| 金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる。 | 3 | 後12,後13 |
| 合金の状態図の見方を説明できる。 | 3 | 後12,後13 |
| 塑性変形の起り方を説明できる。 | 3 | 後8 |
| 加工硬化と再結晶がどのような現象であるか説明できる。 | 3 | 後8,後9 |
| 鉄鋼の製法を説明できる。 | 3 | 後14 |
| 炭素鋼の性質を理解し、分類することができる。 | 2 | 後14 |
| Fe-C系平衡状態図の見方を説明できる。 | 3 | 後14 |
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 | 0 | 20 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 知識の基本的な理解 | 50 | 0 | 10 | 0 | 0 | 0 | 60 |
| 思考・推論・創造への適応力 | 10 | 0 | 5 | 0 | 0 | 0 | 15 |
| 汎用的技能 | 20 | 0 | 5 | 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 |