到達目標
１．高分子材料の機能性とレオロジーの関係を説明できる。
２．線形粘弾性体の力学的挙動を数学的に記述し、解を求めることができる。
３．高分子の構造がレオロジーに与える影響を説明できる。
４．高分子材料に特有のレオロジー挙動を理解している。
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 |
| 高分子材料の機能性とレオロジー | 高分子材料の機能性とレオロジーの関係を説明できる。 | 高分子材料の機能性とレオロジーの関係について知識がある。 | 高分子材料の機能性とレオロジーの関係についての知識がない。 |
| 線形粘弾性体の力学的挙動 | 線形粘弾性体の力学的挙動を数学的に記述し、解を求めることができる。 | 線形粘弾性体の力学的挙動について定性的な知識がある。 | 線形粘弾性体の力学的挙動についての知識がない。 |
| 高分子の構造とレオロジー | 高分子の構造がレオロジーに与える影響を説明できる。 | 高分子の構造がレオロジーに与える影響について知識がある。 | 高分子の構造がレオロジーに与える影響についての知識がない。 |
| 高分子材料に特有のレオロジー | 高分子材料に特有のレオロジー挙動を理解している。 | 高分子材料に特有のレオロジー挙動について知識がある。 | 高分子材料に特有のレオロジー挙動についての知識がない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
高分子材料は日常生活から最先端技術の現場まで広く活用されているが、その機能性を検討する上で粘弾性挙動（レオロジー）は欠かすことのできない意義を有する。高分子材料のレオロジーの基礎として本講義の前半では、粘弾性体の力学的挙動を数学的に記述し、解析的な解を求める方法を提示する。本講義の後半では、高分子の構造が高分子材料や高分子溶液のレオロジーに与える影響を議論し、その数学的な記述を行う。
授業の進め方・方法:
講義による
注意点:
これまでの科目で習得した知識を組み合わせて講義が進むので、該当する科目の復習を行って授業に臨むことを期待する。不明点があればその都度遠慮なく質問して欲しい。また授業計画は、学生の理解度に応じて変更する場合がある。
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 |
レオロジーの概念、高分子の機能性との関わり、学習する意義を解説 |
レオロジーの概念、高分子の機能性との関わり、学習する意義を理解する。
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| 2週 |
弾性体の挙動をを数学的に扱う |
弾性体の挙動をを数学的に理解する。
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| 3週 |
粘性体の挙動をを数学的に扱う |
粘性体の挙動をを数学的に理解する。
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| 4週 |
弾性体と粘性体の性質を併せ持つ粘弾性体について解説する |
弾性体と粘性体の性質を併せ持つ粘弾性体について理解する。
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| 5週 |
粘弾性体を表現する代表的な力学モデルについて解説する |
粘弾性体を表現する代表的な力学モデルについて理解する。
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| 6週 |
MaxwellモデルとVoigtモデルにあてはまらない粘弾性体について解説する |
MaxwellモデルとVoigtモデルにあてはまらない粘弾性体について理解する。
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| 7週 |
中間試験 |
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| 8週 |
中間試験の解説 |
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| 4thQ |
| 9週 |
高分子物質の構造と、そのレオロジーとの関係について概説する |
高分子物質の構造と、そのレオロジーとの関係について理解する。
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| 10週 |
高分子溶液の濃度によるふるまいの変化について解説する |
高分子溶液の濃度によるふるまいの変化について理解する。
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| 11週 |
高分子の温度によるふるまいの変化について解説する |
高分子の温度によるふるまいの変化について理解する。
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| 12週 |
高分子鎖の拡散現象と、緩和時間の意義について解説する |
高分子鎖の拡散現象と、緩和時間の意義について理解する。
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| 13週 |
ミセル等のゾルに関するレオロジーについて解説する |
ミセル等のゾルに関するレオロジーについて理解する。
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| 14週 |
ゲルの構造とレオロジーの関連について解説する |
ゲルの構造とレオロジーの関連について理解する。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
期末試験の解説 |
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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 | 材料系分野 | 有機材料 | 高分子材料に求められる機能について理解し、基本的な骨格と官能基の機能性について説明できる。 | 4 | 後9 |
| 高分子の力学的性質について説明できる。 | 4 | 後2,後3 |
| 高分子の粘弾性について説明できる。 | 4 | 後1,後4,後5,後6 |
| 高分子溶液の概念について説明できる。 | 4 | 後10,後11 |
| 高分子の溶解性について説明できる。 | 4 | 後12,後13,後14 |
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 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 専門的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 |
| 分野横断的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 |