システム工学実験Ⅲ

科目基礎情報

学校	富山高等専門学校	開講年度	平成30年度 (2018年度)
授業科目	システム工学実験Ⅲ
科目番号	0321	科目区分	専門 / 必修
授業形態	実験・実習	単位の種別と単位数	学修単位: 1
開設学科	機械システム工学科	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	1
教科書/教材	配布プリント
担当教員	井上 誠,白川 英観,坂本 佳紀,太田 孝雄,喜多 正雄

到達目標

○機械材料の耐食性試験方法、評価方法および押出加工の概要について理解できる。
○破壊靭性試験法を習得し、実験により得られた結果を的確に考察できる。また、破壊力学各種パラメータ（エネルギー解放率、応力拡大係数）について理解できる。
○FIB、SEM、XRDの概要について理解できる。
○流速やトルク、回転数より求めた水車に入力するエネルギーと、発電量より効率を求め、損失の因子を考察できる。
　具体的には下記ルーブリックの各項目が到達目標になる。

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
	機械材料の耐食性試験方法および押出加工の概要を詳細に説明できる	機械材料の耐食性試験方法および押出加工の概要を説明できる	機械材料の耐食性試験方法および押出加工の概要を説明できない
	破壊のモードについて説明し、さらに、破壊力学パラメータであるエネルギー解放率や応力拡大係数について説明でき、実際に破壊靭性値を計算できる。	破壊のモードについて説明し、さらに、破壊力学パラメータであるエネルギー解放率や応力拡大係数について説明できる。	破壊のモードについて説明できず、さらに、破壊力学パラメータであるエネルギー解放率や応力拡大係数について説明できない。
	加工硬化と転位の関係について説明でき，実際の現象に適用できる．	加工硬化と転位の関係について説明できる．	加工硬化と転位の関係について説明できない
	SEM/FIBの測定原理について詳細に説明できる	SEM/FIBの測定原理について説明できる	SEM/FIBの測定原理について説明できない
	X線回折のピーク位置と結晶構造因子より、金属の結晶構造を推定し格子定数を計算できる	X線回折のピーク位置と結晶構造因子より、金属の結晶構造を推定できる	X線回折のピーク位置と結晶構造因子より、金属の結晶構造を推定できない
	流速やトルク，回転数より求めた水車に入力するエネルギーと，発電量より効率を求め，損失の因子の応用問題を計算できる	流速やトルク，回転数より求めた水車に入力するエネルギーと，発電量より効率を求め，損失の因子を計算できる.	流速やトルク，回転数より求めた水車に入力するエネルギーと，発電量より効率を求め，損失の因子を計算できない.

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 A-3 （実験を計画・実施し，データの正確な解析に基づいて工学的に考察し，かつ論理的に説明することができる。研究においては与えられた制約の下で必要な援助を得て計画的に研究を進め，期限内にまとめることができる。）

学習・教育到達度目標 A-6 （核となる専門分野の既存技術を説明でき，社会から要求されている問題や実務上の問題を見出し設定することができる。）

JABEE 1(2)(c) （数学及び自然科学に関する知識とそれらを応用する能力）

JABEE 1(2)(d)(1) （専門工学（工学（融合複合・新領域）における専門工学の内容は申請高等教育機関が規定するものとする）の知識と能力）

JABEE 1(2)(d)(2) （いくつかの工学の基礎的な知識・技術を駆使して実験を計画・遂行し、データを正確に解析し、工学的に考察し、かつ説明・説得する能力）

JABEE 1(2)(e) （種々の科学、技術及び情報を活用して社会の要求を解決するためのデザイン能力）

JABEE 1(2)(h) （与えられた制約の下で計画的に仕事を進め、まとめる能力）

ディプロマポリシー 2 （課題発見能力，課題解決能力，プレゼンテーション能力を持ち，他者と協働できる。）

教育方法等

概要:

これまで身に付けてきた基礎知識を活用し、高性能な実験装置や測定装置の操作方法や精度などについて学ぶ

授業の進め方・方法:

実験(シミュレーション型学習)

注意点:

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス	システム工学実験Ⅲの概要について学ぶ
		2週	耐食性実験(1)	機械材料の耐食性試験方法について学ぶ
		3週	耐食性実験(2)	機械材料の耐食性評価方法について学ぶ
		4週	押出加工実験	押出加工の概要について学ぶ
		5週	水力発電実験(1)	水車の概要説明，ピトー管による流速・流量測定実験，水力エネルギーの計算
		6週	水力発電実験(2)	水車によるトルク・回転数測定実験
		7週	水力発電実験(3)	発電実験および効率計算，損失の考察
		8週	加工硬化と熱処理	加工硬化と熱処理について学ぶ
	2ndQ
		9週	FIB実験／SEM実験	FIB，走査型電子顕微鏡(SEM)の観察方法について学ぶ
		10週	X線回折	X線回折のピーク位置と結晶構造因子より、金属の結晶構造を推定できる
		11週	破壊力学実験（1）	破壊の評価基準である破壊靭性値の評価方法について理解し、各種材料の破壊靭性値 (KIC、JIC等)の算出に必要な実験データを測定し、破壊靱性値に影響を及ぼす各種因子の影響などについて考察する
		12週	破壊力学実験（2）	破壊の評価基準である破壊靭性値の評価方法について理解し、各種材料の破壊靭性値 (KIC、JIC等)の算出に必要な実験データを測定し、破壊靱性値に影響を及ぼす各種因子の影響などについて考察する。
		13週	破壊力学実験（3）	破壊の評価基準である破壊靭性値の評価方法について理解し、各種材料の破壊靭性値 (KIC、JIC等)の算出に必要な実験データを測定し、破壊靱性値に影響を及ぼす各種因子の影響などについて考察する。
		14週	レポート作成指導
		15週	レポート修正返却、アンケート等
		16週

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
基礎的能力	自然科学	物理実験	物理実験	波に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。	3
	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)	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
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
				硬さの表し方および硬さ試験の原理を説明できる。	4
				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。	4

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	レポート	合計
総合評価割合	0	0	0	0	0	100	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	50	50
専門的能力	0	0	0	0	0	50	50
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0