環境材料工学実験3

科目基礎情報

学校 新居浜工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 環境材料工学実験3
科目番号 151514 科目区分 専門 / 必修
授業形態 実験 単位の種別と単位数 履修単位: 3
開設学科 環境材料工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 6
教科書/教材 自作の教材、鉄鋼材料 日本金属学会編 、非鉄金属材料 日本金属学会編 、金属組織写真集 日本金属学会編
担当教員 日野 孝紀,真中 俊明

到達目標

1. 実験の目的、意義を理解できること。
2. 実験テキストを読んで、計画通り実験を遂行できること。
3. 実験データを記録、整理し文章にまとめて報告書が書けること。
4. 実験結果を解析し考察をわかりやすく口頭で説明できること。

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実験の目的、意義を具体例を挙げて理解できる実験の目的、意義を理解できる実験の目的、意義を理解できない
評価項目2実験テキストを読み、その内容を理解し、計画通り実験を遂行できる実験テキストを読んで、計画通り実験を遂行できる実験テキストを読んで、計画通り実験を遂行できない
評価項目3実験データを記録し、図や表にて整理し、文章にまとめて報告書が書ける実験データを記録、整理し文章にまとめて報告書が書ける実験データを記録、整理し文章にまとめて報告書が書けない
評価項目4実験結果を解析し考察をわかりやすく図や表を用いて口頭で説明できる実験結果を解析し考察をわかりやすく口頭で説明できること実験結果を解析し考察について説明できない

学科の到達目標項目との関係

専門知識 (B) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
現在の金属材料は、多元化や複合化にて高機能化の要求に対応している。これら金属材料の使用後の再生循環プロセスには、製造プロセス時と同様に物性評価結果と状態図や冷却曲線図等の既存データを系統的に解析しプロセスの最適化やスマート化をはかる必要がある。
授業の進め方・方法:
材料工学実験3では、4年生までの状態図、金属材料に関する科目内容の知識を基礎として金属の固体内変化を硬さ測定、X線回折によって追跡するとともに、熱処理条件とミクロ組織変化の関連についても理解する。また、金属材料の物性変化が実用機能に及ぼす影響について考察を行う。
注意点:
 本科目は5年次に行う実験であるので、3年次の材料科学2、4年次の金属材料学1、金属材料学2、材料加工学の材料工学に関する総合的な知識が必要である。したがって、各テーマについて、十分予習を行ってから実験に臨むこと。実験中は実験ノートに結果や気づいたことなどレポート作成に参考となる情報を記述すること。レポート作成時には、これまでに履修した科目を復習しながら作成することとし、考察においては教科書・参考書をただ写すのではなく、自分の言葉で説明すること。特に参考文献を引用する時には、取扱に注意すること。これらに関しては、口頭試問においても同様である。なお、実験終了ごとにデ-タ整理を行うので、グラフ用紙、電卓を必ず持参のこと。

本科目の区分

Webシラバスと本校履修要覧の科目区分では表記が異なるので注意すること。
本科目は履修要覧(p.9)に記載する「_①必修科目_」である。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス 1
2週 ジョミニー焼入試験Ⅰ 1, 2, 3, 4
3週 ジョミニー焼入試験Ⅱ 1, 2, 3, 4
4週 X線回折による格子定数の測定Ⅰ 1, 2, 3, 4
5週 X線回折による格子定数の測定Ⅱ 1, 2, 3, 4
6週 口頭試問 1, 3, 4
7週 中間試験期間 1, 2, 3, 4
8週 加工と再結晶Ⅰ 1, 4
2ndQ
9週 加工と再結晶Ⅱ 1, 2, 3, 4
10週 顕微鏡組織観察 1, 2, 3, 4
11週 顕微鏡組織観察 1, 2, 3, 4
12週 クリープ変形Ⅰ 1, 2, 3, 4
13週 クリープ変形Ⅱ 1, 2, 3, 4
14週 プレゼンテーション 1,3, 4
15週 期末試験期間
16週 総括、アンケート

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
基礎的能力人文・社会科学国語国語専門の分野に関する用語を思考や表現に活用できる。3前2,前3,前4,前5,前6,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14
工学基礎工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法)工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法)物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。3前2,前3,前4,前5,前6,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14
実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。3前2,前3,前4,前5,前8,前9,前10,前11,前12,前13
実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。3前2,前3,前4,前5,前8,前9,前10,前11,前12,前13
実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。3前2,前3,前4,前5,前8,前9,前10,前11,前12,前13
実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。3前2,前3,前4,前5,前8,前9,前10,前11,前12,前13
実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。3前2,前3,前4,前5,前8,前9,前10,前11,前12,前13
実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。3前2,前3,前4,前5,前8,前9,前10,前11,前12,前13
実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。3前2,前3,前4,前5,前8,前9,前10,前11,前12,前13
個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。3前2,前3,前4,前5,前8,前9,前10,前11,前12,前13
共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。3前2,前3,前4,前5,前8,前9,前10,前11,前12,前13
レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。3前2,前3,前4,前5,前8,前9,前10,前11,前12,前13
専門的能力分野別の工学実験・実習能力材料系分野【実験・実習能力】材料系【実験実習】実験・実習の目標と心構えを理解し実践できる。4前2,前3,前4,前5,前8,前9,前10,前11,前12,前13
災害防止と安全確保のためにすべきことを理解し実践できる。4前2,前3,前4,前5,前8,前9,前10,前11,前12,前13
レポートの書き方を理解し、作成できる。4前2,前3,前4,前5,前8,前9,前10,前11,前12,前13
金属材料実験、機械的特性評価試験、化学実験、分析実験、電気工学実験などを行い、実験の準備、実験装置および実験器具の取り扱い、実験結果の整理と考察ができる。4前2,前3,前4,前5,前8,前9,前10,前11,前12,前13
X線回折装置などを用いて、物質の結晶構造を解析することができる。4前4,前5
光学顕微鏡や電子顕微鏡などで材料を観察し、組織について評価することができる。4前10,前11
硬さ試験機や万能試験機などを用いて、材料の強度特性を評価できる。4前2,前3,前8,前9
実験の内容をレポートにまとめることができ、口頭での説明またはプレゼンテーションができる。4前6,前14

評価割合

レポート口頭試問およびプレゼンテーション合計
総合評価割合7030100
基礎的能力03030
専門的能力70070
分野横断的能力000