到達目標
機械・構造物などの設計・製作にあたり適切な材料の選択を行い,材料の最適な利用技術を習得するために,様々な材料の性質を包括的に学ぶ.
本授業では,特に以下の2項目を到達目標とする.
(1)三大材料(金属,セラミックス,プラスチック)の性質に基づいて用途が考察できる.
(2)複合材料の性質に基づいて用途が考察できる.
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 | 最低限の到達レベルの目安(可) | 未到達レベルの目安 |
評価項目1 | 三大材料について,①構成元素,②原子間結合様式,③機械的・化学的・熱的性質,④材料組織,⑤用途,全てを考察できる. | 三大材料について,①構成元素,②原子間結合様式,③機械的・化学的・熱的性質,④材料組織,⑤用途,の8割を考察できる. | 三大材料について,①構成元素,②原子間結合様式,③機械的・化学的・熱的性質,④材料組織,⑤用途,の6割を考察できる. | 三大材料について,①構成元素,②原子間結合様式,③機械的・化学的・熱的性質,④材料組織,⑤用途,を説明できない. |
評価項目2 | 複合材料について,①組合せ,②機械的・化学的・熱的性質,③用途,を全て考察できる. | 複合材料について,①組合せ,②機械的・化学的・熱的性質,③用途,を8割考察できる. | 複合材料について,①組合せ,②機械的・化学的・熱的性質,③用途,を6割考察できる. | 複合材料について,①組合せ,②機械的・化学的・熱的性質,③用途,を説明できない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
第2学期開講
本授業では,用途に応じた材料選択ができるよう,金属,セラミックス,プラスチック,更には複合材料の諸性質について包括的に学ぶ.
授業の進め方・方法:
講義に加え,演習及び課題通じて学習する.金属材料だけでなく,セラミックス,プラスチック,複合材料といったように様々な材料を扱う.
注意点:
予習・復習は当然のこと,演習や課題に取り組み,内容の理解に努めること.また,材料学Ⅰの内容を基本としているので復習しておくこと.
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 |
ガイダンス |
授業の進め方や到達目標を説明する.機械工学における材料学の意義を理解する.
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2週 |
金属の性質と用途 |
金属を諸性質によって分類し,用途が説明できる.
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3週 |
構造用セラミックスの性質と用途 |
構造用セラミックスの諸性質(金属,プラスチックスと比較)と用途が説明できる.
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4週 |
機能性セラミックスの性質と用途 |
機能性セラミックスの諸性質と用途が説明できる.
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5週 |
プラスチックの性質と用途 |
プラスチックの諸性質(金属,セラミックスと比較)と用途が説明できる.
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6週 |
非晶性プラスチックの粘弾性 |
非晶性プラスチックの粘弾性を説明できる.
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7週 |
複合材料 |
複合材料の諸性質や用途を説明できる.
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8週 |
定期試験 |
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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。 | 4 | |
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。 | 4 | |
引張試験の方法を理解し、応力-ひずみ線図を説明できる。 | 4 | |
硬さの表し方および硬さ試験の原理を説明できる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
疲労の意味を理解し、疲労試験とS-N曲線を説明できる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
金属と合金の結晶構造を説明できる。 | 4 | |
金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる。 | 4 | |
合金の状態図の見方を説明できる。 | 4 | |
塑性変形の起り方を説明できる。 | 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 | |
鉄鋼の製法を説明できる。 | 4 | |
炭素鋼の性質を理解し、分類することができる。 | 4 | |
Fe-C系平衡状態図の見方を説明できる。 | 4 | |
焼きなましの目的と操作を説明できる。 | 4 | |
焼きならしの目的と操作を説明できる。 | 4 | |
焼入れの目的と操作を説明できる。 | 4 | |
焼戻しの目的と操作を説明できる。 | 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 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
知識の基礎的な理解 | 15 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 20 |
思考・推論・創造への適用力 | 15 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 20 |
汎用的技能 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 60 |
態度・志向性(人間力) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
総合的な学習経験と創造的思考力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |