到達目標
(1)金属の結晶構造・凝固過程を説明でき、平衡状態図の見方を理解できる。
(2)鉄鋼材料を合金組成や材料組織によって分類し、その特徴や用途を説明できる。
(3)物体に生じる応力とひずみやはりに作用するせん断力,曲げモーメント,曲げ応力やたわみを求めることができる。
(4)リンク機構及び歯車機構について理解できる.
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 | 金属について、(1)結晶構造、(2)凝固過程、(3)平衡状態図の見方の3項目について、全て理解し説明できる。 | 金属について、(1)結晶構造、(2)凝固過程、(3)平衡状態図の見方の3項目について、8割を理解し説明できる。 | 金属について、(1)結晶構造、(2)凝固過程、(3)平衡状態図の見方の3項目について、6割を理解し説明できる。 | 金属について、(1)結晶構造、(2)凝固過程、(3)平衡状態図の見方の3項目について、全て説明できない。 |
評価項目2 | 鉄鋼材料を炭素含有量や添加元素、材料組織によって分類し、その特徴や用途を全て説明できる。 | Fe-C合金を炭素含有量によって分類し、その特徴と用途を説明できる。また、ステンレス鋼における添加元素と特徴、用途を説明できる。 | Fe-C合金を炭素含有量によって分類し、その特徴と用途を説明できる。 | Fe-C合金を炭素含有量によって分類することができない。 |
評価項目3 | はりに作用する曲げモーメントを求め,たわみとたわみ角を求めることができる. | はりに作用する曲げモーメントを求め,曲げ応力を求めることができる。 | 物体に生じる応力とひずみを求めることができる。 | 物体に生じる応力とひずみを求めることができない。 |
評価項目4 | 歯車の基本設計を行うことができる. | 歯車機構およびその種類について説明できる. | リンク機構及び摩擦伝達機構について説明できる。 | リンク機構及び歯車機構について理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
JABEE (d)-(3)
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教育目標 (E)①
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教育方法等
概要:
機械工学概論は、物質工学でものづくりを目指している学生にとって、将来職場で直面するであろう課題に深く関連した学問です。本講義では、機械工学の基本となる材料学・材料力学について学びます。
材料学では、結合様式や結晶構造から始まり、材料を作製又は活用する上で重要となる凝固過程・平衡状態図を扱います。更に、代表的な金属材料である鉄鋼材料を挙げ、その特徴や用途について学びます。
材料力学では、物体にどのように力が作用するか、どのように変形するかを学びます。物体に作用する力を応力、変形をひずみとして表し、様々な条件下での応力(力)とひずみ(変形)を考えます.また,材料の特性を調べるための材料試験方法も学びます.
機構学では主にリンク機構,歯車機構について学び,機械要素の運動について学びます。
授業の進め方・方法:
基礎機械工学では講義並びに演習や課題を通じて、機械工学の基礎的な事項を学習します。
注意点:
予習・復習を欠かさず、内容の理解に努めること。単なる丸暗記ではなく、背景にある事柄を正しく理解することが重要です。
参考書
材料学: 「機械材料学入門」 辻野良二,池田清彦 著(電気書院)
材料力学:「図解でわかるはじめての材料力学」 有光 隆著 (技術評論社)
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 機械工学の概要 |
授業の進め方や到達目標を説明する。 機械工学全般の概要を理解する。
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2週 |
結合様式と結晶構造 |
原子又は分子間の結合様式及び結晶構造を説明できる。
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3週 |
金属の凝固過程 |
金属の凝固過程を説明できる。
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4週 |
平衡状態図 (1) |
相律などの平衡状態図の基礎並びに、全率固溶型の平衡状態図の見方を理解する。
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5週 |
平衡状態図 (2) |
共晶型の平衡状態図の見方を理解する。
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6週 |
鉄鋼材料 (1) |
炭素含有量、合金元素、材料組織、それぞれの観点から鉄鋼材料を分類し、特徴や用途を説明できる。
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7週 |
鉄鋼材料 (2) |
鉄-炭素二元系合金の平衡状態図の見方を理解できる。
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8週 |
定期試験 答案返却・解答解説 |
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2ndQ |
9週 |
応力とひずみ |
応力とひずみおよび材料試験方法ならびに応力 ― ひずみ線図について理解できる.
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10週 |
せん断力と曲げモーメント |
はりの種類とせん断力および曲げモーメントについて理解できる。
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11週 |
はりに作用する曲げ応力 |
はりに作用する曲げ応力が理解できる。
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12週 |
はりのたわみおよびねじり |
はりに生じるたわみとたわみ角が理解できる. 軸に作用するせん断応力が理解できる。
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13週 |
リンク機構 |
リンク機構について理解できる。
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14週 |
摩擦伝動機構及び歯車機構 |
摩擦電動機構および歯車機構について理解できる。
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15週 |
定期試験 |
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16週 |
答案返却・解答解説 全体の学習事項のまとめ |
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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 |
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 |
知識の基本的な理解 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 60 |
思考・推論・創造への適応力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 40 |
汎用的技能 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
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 |