到達目標
①人間社会（文化、芸術、生活様式など）と産業機械のあり方を認識した設計技術者を育成する。
②塑性加工産業の各加工法概要を勉強し、加工機設計の基本的な考え方を理解する。
③スターリングエンジンの機能を理解し、特に熱力学と水力学の知識を生かした設計ができる。
④幾何公差など作図専門知識が駆使でき、設計現場で即戦力となる設計技術を養う。
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 | 到達目標の内容を実践で理解し、応用できる。 | 到達目標の内容を実践で理解している。 | 到達目標の内容を実践で理解していない。 |
| 評価項目2 | | | |
| 評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 (B)
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学習・教育到達度目標 (D)
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学習・教育到達度目標 (E)
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教育方法等
概要:
１つのクラスを半分ずつ2班に分けて、産業機械(小型圧延機)の設計製図かデモ実演用α型ｽﾀｰﾘﾝｸﾞｴﾝｼﾞﾝの設計製図を通年で行う。5年間の製図の集大成として下記の関連科目学習の成果を駆使し、応用的な設計製図を行うことで、図面作成における実践的総合力を養う。
【関連科目】材料力学、機械力学、塑性加工学、熱力学、水力学、エネルギー工学、機械製図Ⅰ、機械製図Ⅱ、設計製図Ⅰ、設計製図Ⅱ
この科目は、企業で技術開発（大型計算機による製鉄の各工程を統合する工程管理システムの構築及び転炉内部の熔鉄を攪拌させるためのアルゴンガスの流動特性並びにスターリングエンジンの開発研究）を担当した教員がその経験を活かし、実際に約10Wの出力を出す模型スターリングエンジンの概念設計から詳細設計まで設計製図指導を行う。
授業の進め方・方法:
・産業機械は、基本構想書、設計資料、プレゼン等の成績を総合的に評価し、60点以上を合格とする。
・スターリングエンジンは、エンジン設計計算仕様書、エンジン詳細断面図、部品表及び部品番号記入状況、部品図の成績を総合的に評価し、60点以上を合格とする。
・どちらの課題も前期評価を40％、後期評価を60％で評価する。
注意点:
①この科目は1月最後の授業日で修了するように、卒業研究の時間を部分的に借りて行います。
②産業機械は小型圧延機を題材にして、いくつかの圧延機仕様案を提示して選択する形式をとる。
③ｽﾀｰﾘﾝｸﾞｴﾝｼﾞﾝは実際に小中学生のまえでデモ実演できるようなｺﾝﾊﾟｸﾄな設計を行なうこと。
・産業機械は、基本構想書、設計資料、プレゼン等の成績を総合的に評価し、60点以上を合格とする。
・スターリングエンジンは、エンジン設計計算仕様書、エンジン詳細断面図、部品表及び部品番号記入状況、部品図の成績を総合的に評価し、60点以上を合格とする。
・尚、どちらの課題も前期評価を40％、後期評価を60％で評価する。
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 |
産業機械の設計説明(1) |
人間社会と産業機械の歴史とその未来
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| 2週 |
産業機械の設計説明(2) |
塑性加工の概要
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| 3週 |
産業機械の設計説明(3) |
圧延加工の概要と設計題材の紹介
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| 4週 |
ｽﾀｰﾘﾝｸﾞｴﾝｼﾞﾝの設計説明(1) |
スターリングエンジン構造の理解
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| 5週 |
ｽﾀｰﾘﾝｸﾞｴﾝｼﾞﾝの設計説明(2) |
楕円近似法による出力計算
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| 6週 |
ｽﾀｰﾘﾝｸﾞｴﾝｼﾞﾝの設計説明(3) |
流動抵抗の計算
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| 7週 |
班分け(産業機械orエンジン) |
1つのクラスを半分ずつ2班に分け、ガイダンス説明
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| 8週 |
産業機械の設計(8週～30週)
・小型圧延機の基本構想書、設計計算書、注文仕様書、部品図、組立図、プレゼン資料等を作成する。 |
・8-12週：小型圧延機の基本構想書作成
（題材に対する圧延荷重、トルク、動力、構造案等検討）
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| 2ndQ |
| 9週 |
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・13週：発表準備、基本構想書まとめ
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| 10週 |
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・14週：設計コンセプト発表会（1人9分のプレゼン)
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| 11週 |
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・15-16週：市販品の注文仕様書作成
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| 12週 |
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・17-20週：内製品の部品図作成
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| 13週 |
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・21-24週：組立図作成
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| 14週 |
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・25-28週：設計資料まとめ
（設計計算書、注文仕様書、部品図、組立図等）
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| 15週 |
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・29週：発表準備、プレゼン資料作成
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
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・30週：設計作品発表会（1人9分のプレゼン)
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| 2週 |
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| 3週 |
デモ実演用α型スターリングエンジンの設計(8週～30週)
・エンジン設計計算書仕様書、エンジン詳細断面図、全体図および部品図を作成する。 |
・エンジン詳細断面図(1mm方眼紙による)の作成を行い検査を受け承認されるまで修正する。次にスターリングエンジンの出力計算、流動抵抗の計算や細かな仕様等をエンジン設計計算仕様書にまとめ、全体番号表や部品図を作成する。
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| 4週 |
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・8-14週：エンジン詳細断面図(1mm方眼紙による)の作成を行い検査を受け承認されるまで修正する。14週目に必ず提出すること。
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| 5週 |
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・15週：エンジン詳細断面図(1mm方眼紙による)の採点結果返却、間違えを修正する作業。
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| 6週 |
。 |
・16-22週：スターリングエンジンの出力計算、流動抵抗の計算や細かな仕様等をエンジン設計計算仕様書にまとめる。
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| 7週 |
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・23-30週：全体番号表や部品図を作成する。
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| 8週 |
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・履修上の注意点：エンジン詳細断面図を前期期末試験前の授業日までに提出すること。後期初旬までに、エンジン詳細断面図で指摘された事項を80％以上の得点になるまで修正し再提出すること。
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| 4thQ |
| 9週 |
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・ピストンの直径は、同一規格のものは3人までしか選択できない。
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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 |
評価割合
| （前期）課題 | （後期）課題 | | | | | 合計 |
| 総合評価割合 | 40 | 60 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 産業機械,ｽﾀｰﾘﾝｸﾞｴﾝｼﾞﾝ | 40 | 60 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |