到達目標
1. 導電材料、抵抗材料、半導体、誘電体、磁性体の理論的基礎事項および材料特性について説明できる。
2. 電子・電気機器の設計において適切な材料を選定できる。
3. 先端材料(機能性炭素材料等)、その特徴等について明できる。
4. 材料の評価技術について説明できる。
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 | 導電材料、抵抗材料、半導体、誘電体、磁性体の理論的基礎事項および材料特性について正確に説明できる。 | 半導体、誘電体、磁性体の理論的基礎事項および材料特性について説明できる。 | 半導体、誘電体、磁性体の理論的基礎事項および材料特性について説明できない。 |
評価項目2 | 電子・電気機器の設計において適切な材料を正確に選定できる。 | 電子・電気機器の設計において適切な材料を選定できる。 | 電子・電気機器の設計において適切な材料を選定できない。 |
評価項目3 | 先端材料(機能性炭素材料等)、その特徴等について、正確に説明できる。 | 先端材料(機能性炭素材料等)、その特徴等について、説明できる。 | 先端材料(機能性炭素材料等)、その特徴等について、説明できない。 |
評価項目4 | 材料の評価技術について正確に説明できる。 | 材料の評価技術について説明できる。 | 材料の評価技術について説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
各種電気材料の特性および使用方法について講義する。
授業の進め方・方法:
1.授業方法は講義を中心に行う。
2.授業内容に応じて演習問題を課題として出題し、解答の提出を求める。
注意点:
理解が困難な場合は、その都度相談に応じる。
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 |
材料科学の基礎:電子配置、原子結合 |
量子数、結合の種類について理解する。
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2週 |
導電材料:導電性、金属の導電現象 |
抵抗発生の原因、接触抵抗について理解する。
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3週 |
導電材料:各種導電材料 |
各種導電材料について理解する。
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4週 |
抵抗材料:金属抵抗材料、非金属抵抗材料 |
金属、非金属材料の電気的特性について理解する。
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5週 |
半導体材料:半導体の特徴 |
半導体の電気的特性について理解する。
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6週 |
半導体材料:真性半導体と不純物半導体 |
化合物半導体について理解する。
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7週 |
半導体材料:半導体材料の作製法 |
半導体材料の各種作製方法について理解する。
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8週 |
誘電体材料:誘電体の電気的性質1 |
誘電分極の種類について理解する。
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2ndQ |
9週 |
誘電体材料:誘電体の電気的性質2 |
強誘電体の履歴曲線について理解する。
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10週 |
誘電体材料:誘電体の応用 |
圧電体、焦電体の電気的特性について理解する。
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11週 |
磁性材料:磁性の根源、磁気モーメント |
磁気モーメントの配列状態について理解する。
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12週 |
磁性材料:強磁性体の磁化機構 |
強磁性体の磁化機構について理解する。
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13週 |
磁性材料:各種磁性材料 |
各種磁性材料の特徴や用途について理解する。
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14週 |
機能性炭素材料:炭素材料の特徴、種類 |
炭素材料の種類について理解する。
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15週 |
各種電気材料に関する総括、定期試験の説明 |
定期試験に関する課題と通して各種電気材料の特性を理解する。
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16週 |
定期試験 |
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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 | 電気・電子系分野 | 電磁気 | 誘電体と分極及び電束密度を説明できる。 | 5 | |
磁性体と磁化及び磁束密度を説明できる。 | 5 | |
電子工学 | 電子の電荷量や質量などの基本性質を説明できる。 | 5 | |
エレクトロンボルトの定義を説明し、単位換算等の計算ができる。 | 5 | |
原子の構造を説明できる。 | 5 | |
パウリの排他律を理解し、原子の電子配置を説明できる。 | 5 | |
結晶、エネルギーバンドの形成、フェルミ・ディラック分布を理解し、金属と絶縁体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 5 | |
金属の電気的性質を説明し、移動度や導電率の計算ができる。 | 5 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |