到達目標
３DCADを利用して，実習課題の形状を3次元でモデリングできるようになる。またその形状を，３Dプリンタで造形することができる。更にCAEにより応力解析などができるようになり，実用的な設計ができる。
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 | 3DCADの操作方法を理解し、複雑な3次元モデルの設計ができる | 3DCADの操作方法を理解し、基本的な3次元モデルの設計ができる | 3DCADの操作方法を理解できて おらず、3次元モデルの設計ができない |
| 評価項目2 | CAEの原理を理解し、適切に使用できる | CAEの原理を理解し、使用できる | CAEの原理を理解できておらず、使用できない |
| 評価項目3 | CAMの原理を理解し、適切に使用できる | CAMの原理を理解し、使用できる | CAMの原理を理解できておらず、使用できない |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 専攻科の学習・教育目標 (SC)
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JABEE 環境都市（A）
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教育方法等
概要:
3DCAD Fusion360と3Dプリンタによるラピッドプロトタイピングの手法を学修する。モデリング手法，パラメトリックモデリングなどを習得し，自由曲面の作成やレンダリング，アセンブリなどについても実習を通して学ぶ。CAEは応力解析，について実習を行う。CAMはマシニングセンタの利用方法を学ぶ。この科目は企業で自動車のシャシー強度のシミュレーションを担当していた教員が、その経験を活かし、３Dモデリング、CAE、CAMについて講義する。
授業の進め方・方法:
座学と実習を繰り返し行いながら操作方法などを理解する。事前・事後学習としての課題を実施する。
【新型コロナウイルスの影響により，授業内容を一部変更する可能性があります．】
注意点:
操作方法は繰り返し使用することで身につけることができるため，講義中だけでなく自分でテーマを設定して理解を深めるような設計活動を行うことが望ましい。また，新型コロナウイルスの影響により，授業内容を一部変更する可能性がある。
授業の属性・履修上の区分
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 |
3CADの基本 |
３DCADの基本的な機能などを理解する
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| 2週 |
CAEの基礎と原理 |
CAEの概念，CAEの目的と利用例，解析手法の種類について理解する
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| 3週 |
CAEの基礎と原理 |
CAEの概念，CAEの目的と利用例，解析手法の種類について理解する
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| 4週 |
CAEの演習 |
CAEを用いた設計ができるようになる
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| 5週 |
CAEの演習 |
CAEを用いた設計ができるようになる
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| 6週 |
構造最適化の原理
形状最適化演習
ジェネレーティブデザイン演習 |
構造最適化の種類を理解し適切な設定で構造最適化ができるようになる
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| 7週 |
実用的な製品のCAEを用いた設計 |
CAEと構造最適化を用いた実製品の設計ができるようになる
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| 8週 |
CAMの基礎 |
CAM機能の基礎を理解する
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| 2ndQ |
| 9週 |
CAMの演習 |
CAM機能によりGコードを作製できるようになる
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| 10週 |
CAEにて設計したもの対してCAMを作成 |
設定された課題に対してCAEを用いた設計を行いCAMを設定できるようになる
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| 11週 |
CAEにて設計したもの対してCAMを作成 |
設定された課題に対してCAEを用いた設計を行いCAMを設定できるようになる
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| 12週 |
CAEにて設計したもの対してCAMを作成 |
設定された課題に対してCAEを用いた設計を行いCAMを設定できるようになる
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| 13週 |
CAEにて設計したもの対してCAMを作成 |
設定された課題に対してCAEを用いた設計を行いCAMを設定できるようになる
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| 14週 |
CAEにて設計したもの対してCAMを作成 |
設定された課題に対してCAEを用いた設計を行いCAMを設定できるようになる
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| 15週 |
3Dプリンタによる製作（STLデータの制作） |
３DCADから３Dプリントに有効なSTLデータが作成できる
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| 16週 |
3Dプリンタによる製作（表面研磨・塗装） |
３Dプリンタで出力した造形物を研磨、塗装仕上げできる
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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 | 製図 | 図面の役割と種類を適用できる。 | 4 | 前1 |
| 線の種類と用途を説明できる。 | 4 | 前1 |
| 物体の投影図を正確にかくことができる。 | 4 | 前1 |
| 製作図の書き方を理解し、製作図を作成することができる。 | 4 | 前1,前2 |
| 公差と表面性状の意味を理解し、図示することができる。 | 3 | 前2 |
| 部品のスケッチ図を書くことができる。 | 4 | 前2 |
| CADシステムの役割と基本機能を理解し、利用できる。 | 4 | 前2,前3 |
| ボルト・ナット、軸継手、軸受、歯車などの機械要素の図面を作成できる。 | 3 | 前4 |
| 歯車減速装置、手巻きウインチ、渦巻きポンプ、ねじジャッキなどを題材に、その主要部の設計および製図ができる。 | 3 | 前5 |
| 建設系分野 | 製図 | 線と文字の種類を説明できる。 | 3 | 前6 |
| 平面図形と投影図の描き方について、説明できる。 | 3 | 前6 |
| CADソフトウェアの機能を説明できる。 | 4 | 前2,前4 |
| 図形要素の作成と修正について、説明できる。 | 4 | 前2,前4 |
| 画層の管理を説明できる。 | 4 | 前2,前4 |
| 与えられた条件を基に設計計算ができる。 | 4 | 前4 |
| 設計した物をCADソフトで描くことができる。 | 4 | 前4 |
| 建築系分野 | 設計・製図 | 図面の種類別の各種図の配置を理解している。 | 3 | 前7 |
| 図面の尺度・縮尺について理解し、図面の作図に反映できる。 | 4 | 前7 |
| 立体的な発想とその表現(例えば、正投象、単面投象、透視投象などを用い)ができる。 | 4 | 前7 |
| ソフトウェアを用い、各種建築図面を作成できる。 | 3 | 前12 |
| 各種模型材料(例えば、紙、木、スチレンボードなど)を用い、図面をもとに模型を製作できる。または、BIMなどの3D-CADにより建築モデルを作成できる。 | 3 | 前12 |
評価割合
| 試験 | 演習 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 0 | 70 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 30 | 0 | 0 | 10 | 0 | 40 |
| 専門的能力 | 0 | 40 | 0 | 0 | 20 | 0 | 60 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |