到達目標
1) 周期律表の元素の分類と遷移金属に属する金属の特徴を理解できるようにする．
2) 金属の結晶構造を学び，充填率や配位数，ミラー指数が計算できるようにする．
3) 合金の凝固過程を理解するとともに，状態図の図読を理解できるようにする．
4) 共晶反応ならびに包晶反応による凝固過程を理解できるようにする．
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 | 周期律表の元素の分類と遷移金属に属する金属の特徴を正しく理解できる． | 周期律表の元素の分類と遷移金属に属する金属の特徴を理解できる | 周期律表の元素の分類と遷移金属に属する金属の特徴を理解できない． |
| 評価項目2 | 金属の結晶構造を学び，充填率や配位数，ミラー指数が正しく計算できる． | 金属の結晶構造を学び，充填率や配位数，ミラー指数が計算できる． | 金属の結晶構造を学び，充填率や配位数，ミラー指数が計算できない． |
| 評価項目3 | 合金の凝固過程を理解するとともに，状態図の図読を正しく理解できる． | 合金の凝固過程を理解するとともに，状態図の図読を理解できる． | 合金の凝固過程を理解するとともに，状態図の図読を理解できない． |
| 評価項目4 | 共晶反応ならびに包晶反応による凝固過程を正しく理解できる． | 共晶反応ならびに包晶反応による凝固過程を理解できる． | 共晶反応ならびに包晶反応による凝固過程を理解できない． |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 1
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機械工学科 到達目標 M1 機械工学科 基礎知識
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教育方法等
概要:
すべての構造物は「材料」で構成されていて，強さが強く，美麗さがあり，かつ再生が可能であるなどの理由から「金属」が多く用いられる．金属のうちで「鉄」は古代から最も身近に使われてきていて，加熱・冷却などの熱処理することにより，またわずかに他の元素を合金することにより多種多用な性質が得られる．そこで材料学では機械工学を学ぶ上で基礎知識となる金属材料の材料強度・組織学を主として学習する．初回となる本講義は原子レベルの結晶構造と金属の凝固過程を学習する．
授業の進め方・方法:
中間試験は到達目標1) と2) の項目，期末試験は到達目標3) と4) の項目について，学習内容の理解度を評価するため実施する．レポートおよび小テストは6回から10回ほど実施する．最終成績は中間試験，期末試験ならびにレポート等を評価対象として，次の式により計算する．50点以上を合格とする．
中間試験：期末試験：レポート・小テスト＝ 40% ： 40% ： 20%
「再評価試験」は不合格者の最終評価が40点以上50点未満の場合にのみ実施する．
注意点:
第10回と第16回は工作法の授業とあわせて，島根県内の鋳造産業を見学する．
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 |
Trial 1 金属材料1
周期律表の元素分類を学び，金属元素の特性および機械的性質を把握する．
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| 2週 |
Trial 2 金属の結晶構造1
結晶構造の分類を理解し，結晶系とブラベー格子の特徴を理解する．
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| 3週 |
Trial 3 金属の結晶構造2-1
結晶内の「面」を表すミラー指数を計算する．
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| 4週 |
Trial 4 金属の結晶構造2-2
結晶内の「方向」を表すミラー指数を計算する．
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| 5週 |
Trial 5 金属の結晶構造3
bcc, fcc, hcpなど金属の結晶構造を学び，さらに原子の充填率を計算する．
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| 6週 |
Trial 6 金属の結晶構造4
X線を用いた結晶構造の判別法を学ぶ．
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| 7週 |
Trial 7 原子配列と欠陥1
金属結晶に含まれる欠陥の特徴を理解する．
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| 8週 |
Trial 8 原子配列と欠陥2
金属，材料内部に含まれる点欠陥，線欠陥ならびに面欠陥を学ぶ．
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| 4thQ |
| 9週 |
中間試験
第1回～第8回までの学習到達度を中間試験により評価する．
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| 10週 |
Trial特別学習‐1‐ 【 本年度より初事業 】
島根県内の鋳造業に関する企業を訪問し，鋳造と凝固の工程を体験学習する．
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| 11週 |
Trial 9 凝固と状態図1
合金の凝固過程を理解し，状態図の図読を把握する．
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| 12週 |
Trial 10 凝固と状態図2
共晶反応系状態図の図読を理解する．
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| 13週 |
Trial 11 凝固と状態図3
包晶反応系状態図の図読を理解する．
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| 14週 |
Trial 12 凝固と状態図4
状態図の図読を演習問題により理解する．
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| 15週 |
期末試験
第10回～第14回までの学習到達度を期末試験により評価する．
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| 16週 |
Trial特別学習‐2‐ 【 本年度より初事業 】
島根県内の鋳造業に関する企業を訪問し，鋳造と凝固の工程を体験学習する．
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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 | 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 | |
| 金属材料、非金属材料、複合材料、機能性材料の性質と用途を説明できる。 | 3 | |
| 引張試験の方法を理解し、応力-ひずみ線図を説明できる。 | 3 | |
| 硬さの表し方および硬さ試験の原理を説明できる。 | 3 | |
| 脆性および靱性の意味を理解し、衝撃試験による粘り強さの試験方法を説明できる。 | 3 | |
| 疲労の意味を理解し、疲労試験とS-N曲線を説明できる。 | 3 | |
| 機械的性質と温度の関係およびクリープ現象を説明できる。 | 3 | |
| 金属と合金の結晶構造を説明できる。 | 3 | |
| 金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる。 | 3 | |
| 合金の状態図の見方を説明できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | レポート | 小テスト | 合計 |
| 総合評価割合 | 40 | 40 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 40 | 40 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |