機械工学に関する基礎的な現象、諸機械の特性を自ら実験することにより直接体験し、理解することを目標とする。また、基本的な実験技術を習得する。教室で学ぶ科目の実験実習であり、理論と現実を結びつける接点の役割を担う。
概要:
機械工学における基礎現象の理解、特性を体得するとともに、卒業論文の準備段階となりうる，基礎的な機械工学技術に関する報告書のまとめ方を体得する。 なお、実験群のうち「アナログ信号のPC計測」は企業経験を有する教員が担当し、計測やデータ処理、レポート作成などの各過程におけるデータの客観的な扱い方などを経験を活かして指導するものである。
授業の進め方・方法:
「鋼の金属組織観察および硬さ試験」、「計測器の校正」、「燃料の発熱量と内燃機関の性能試験」、「アナログ信号のPC計測」、「引張試験およびはりのひずみ測定」、「風洞実験」などのテーマの実験を実施する。学生は班毎に分かれ、全ての実験に取り組む。実験結果などをレポートとして整理し、提出する。
この科目は、民間企業等において業務を担当していた教員も担当し、その経験を活かし、実際の現場における最新の設計手法等についての講義を含めて実施するものである。
注意点:
テキスト、ノートを持参しなかった場合は実験を受けられないので、必ず持参すること。遅刻、欠席をした場合、特別な事情がない限りは補講は行わない。提出日までに必ずレポートを提出しなければならない。
レポートの表紙は本校HP機械工学科のページからダウンロードして用いる。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス |
実験に関する諸注意、レポート作成方法を理解する。
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| 2週 |
単振子を用いた重力加速度の測定とその不確かさ解析 |
単振子を用いて重力加速度の最良推定値を測定し、その測定値の不確かさの算出方法を習得する。
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| 3週 |
重力加速度の測定とその不確かさ解析 |
単振子を用いて重力加速度の最良推定値を測定し、その測定値の不確かさの算出方法を習得する。
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| 4週 |
計測器の校正 |
計測器の校正の一例として、JISに基づくダイヤルゲージの誤差の測定方法を理解する。
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| 5週 |
計測器の校正 |
計測器の校正の一例として、JISに基づくダイヤルゲージの誤差の測定方法を理解する。
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| 6週 |
燃料の発熱量と内燃機関の性能試験 |
液体や固体の燃料の発熱量の測定及び内燃機関の出力特性の測定と性能評価の方法を理解する。
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| 7週 |
燃料の発熱量と内燃機関の性能試験 |
液体や固体の燃料の発熱量の測定及び内燃機関の出力特性の測定と性能評価の方法を理解する。
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| 8週 |
アナログ信号のPC計測 |
電気信号の連続的なPC計測とサンプリング定理を理解する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
アナログ信号のPC計測 |
電気信号の連続的なPC計測とサンプリング定理を理解する。
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| 10週 |
引張試験およびはりのひずみ測定 |
試験片に働く荷重と変形の関係及びひずみゲージの原理と取り扱い方法を理解する。
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| 11週 |
引張試験およびはりのひずみ測定 |
試験片に働く荷重と変形の関係及びひずみゲージの原理と取り扱い方法を理解する。
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| 12週 |
風洞実験 |
流体の流れに対する理解を深め、また流れ場における圧力と速度の関係を理解する。
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| 13週 |
風洞実験 |
流体の流れに対する理解を深め、また流れ場における圧力と速度の関係を理解する。
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| 14週 |
予備日 |
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| 15週 |
予備日 |
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| 16週 |
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| 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 | 工学基礎 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 | 3 | |
| 実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。 | 3 | |
| 実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。 | 3 | |
| 実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 | 3 | |
| 実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 3 | |
| 実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。 | 3 | |
| 実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。 | 3 | |
| 実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 3 | |
| 個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。 | 3 | |
| 共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 3 | |
| レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。 | 3 | |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 計測制御 | 計測の定義と種類を説明できる。 | 4 | |
| 測定誤差の原因と種類、精度と不確かさを説明できる。 | 4 | |
| 国際単位系の構成を理解し、SI単位およびSI接頭語を説明できる。 | 4 | |
| 代表的な物理量の計測方法と計測機器を説明できる。 | 4 | |
| 分野別の工学実験・実習能力 | 機械系分野【実験・実習能力】 | 機械系【実験実習】 | 実験・実習の目標と心構えを理解し、実践できる。 | 4 | |
| 災害防止と安全確保のためにすべきことを理解し、実践できる。 | 4 | |
| レポートの作成の仕方を理解し、実践できる。 | 4 | |
| ノギスの各部の名称、構造、目盛りの読み方、使い方を理解し、計測できる。 | 4 | |
| マイクロメータの各部の名称、構造、目盛りの読み方、使い方を理解し、計測できる。 | 4 | |
| ダイヤルゲージ、ハイトゲージ、デプスゲージなどの使い方を理解し、計測できる。 | 4 | |
| 分野横断的能力 | 総合的な学習経験と創造的思考力 | 総合的な学習経験と創造的思考力 | 総合的な学習経験と創造的思考力 | 工学的な課題を論理的・合理的な方法で明確化できる。 | 3 | |
| 公衆の健康、安全、文化、社会、環境への影響などの多様な観点から課題解決のために配慮すべきことを認識している。 | 3 | |