工学基礎演習

科目基礎情報

学校	高知工業高等専門学校	開講年度	平成27年度 (2015年度)
授業科目	工学基礎演習
科目番号	0012	科目区分	専門 / 選択
授業形態	演習	単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	機械・電気工学専攻	対象学年	専1
開設期	通年	週時間数	2
教科書/教材	参考書（前期）：藤川重雄「機械系大学院への四力問題精選」(培風館) （後期）：山口勝也 「詳解 電気磁気学例題演習」(コロナ社) 金子喜代治 「改訂　電気磁気学」(学献社)
担当教員	谷本 壮,竹島 敬志

到達目標

１．物体の力が作用することによって，物体に生じる様々な現象を考えることができる。
２．運動方程式の立式ができ，その運動方程式の解析ができる。
３．固有振動数や固有モードの解析ができる。
４．各場の電界の解析ができる。
５．電磁場中の物体の運動の解析ができる。
６．電磁誘導現象の解析ができる。

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	運動方程式の立式ができ，その運動方程式の解析ができる。	運動方程式の立式ができ，その運動方程式を解くことができる。	運動方程式の立式ができず，その運動方程式の解析ができない。
評価項目2	固有振動数や固有モードの解析ができる。	固有振動数や固有モードを解くことができる。	固有振動数や固有モードを解くことができない。
評価項目3	各場の電界の解析ができる。	各場の電界の説明ができ，問題を解くことができる。	各場の電界の説明ができず，問題を解くことができない。
評価項目4	電磁場中の物体の運動の解析ができる。	電磁場中の物体の運動の説明ができ，問題を解くことができる。	電磁場中の物体の運動の説明ができず，問題を解くことができない。
評価項目5	電磁誘導現象の解析ができる。	電磁誘導現象の説明ができ問題を解くことができる。	電磁誘導現象の説明ができず，問題を解くことができない。

教育方法等

概要:

前期では機械工学の基礎として，力学演習を行う。大学院の入試や公務員上級試験に出題させる問題を取り上げ，問題を解きながら原理や公式を具体的に理解させる。
後期では電気工学の基礎として，電気磁気学についての演習を行う。大学院の入試や各種資格試験に出題される問題を取り上げ，問題を解きながら原理や公式を具体的に理解させる。

授業の進め方・方法:

演習を行う。まず，演習のポイントを説明し，大学院の入試や公務員上級試験に出題させる問題を自ら進んでチャレンジする。わからないところあれば質問し，理解する。

注意点:

試験の成績を70%，平素の学習状況等（課題・小テスト・レポート等を含む）を30％の割合で総合的に評価する。
実務に応用できる専門基礎として，上記の到達目標に対する達成度を試験等によって評価する

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	立体的な力のつり合い：動力学を考えるための基本事項に関する演習を行う。	力はベクトルで表わされ，力の合力と分力を計算できる。
		2週	立体的な力のつり合い：動力学を考えるための基本事項，ベクトルと三次元座標のモーメント，力のつり合いに関する演習を行う。	力のモーメントの意味を理解し，着力点が異なる力のつり合いを計算できる。
		3週	質点と剛体の動力学：質点と剛体に作用する速度，加速度，力，エネルギー，運動量および力積についての演習を行う。	並進運動や回転運動について微分方程式の形で運動方程式を立て，初期値問題として解くことができる。
		4週	質点と剛体の動力学：質点と剛体に作用する速度，加速度，力，エネルギー，運動量および力積についての演習を行う。	並進運動や回転運動について微分方程式の形で運動方程式を立て，初期値問題として解くことができる。
		5週	質点と剛体の動力学：総合演習	並進運動や回転運動について微分方程式の形で運動方程式を立て，初期値問題として解くことができる。
		6週	１自由度系の自由振動：固有振動数や固有周期に関する演習を行う。	減衰系の自由振動を運動方程式で表し，系の運動を説明できる。
		7週	１自由度系の強制振動：力加振と変位加振に関する演習をを行う。	調和外力または調和変位による減衰系の強制振動を運動方程式で表し，系の運動を説明できる。
		8週	１自由度系の振動：総合演習。	調和外力または調和変位による減衰系の強制振動を運動方程式で表し，系の運動を説明できる。
	2ndQ
		9週	２自由度系の自由振動：固有振動数や固有モード振動に関する演習を行う。	２自由度減衰系の自由振動を運動方程式で表し，系の運動を説明できる。
		10週	２自由度系の自由振動：総合演習。	２自由度減衰系の自由振動を運動方程式で表し，系の運動を説明できる。
		11週	ラグランジュの方程式：ラグランジュ法による運動方程式の立て方について学ぶ。	位置エネルギーと運動エネルギーが計算でき，ラグランジュ法で運動方程式を立式できる。
		12週	ラグランジュの方程式：２自由度系の運動に関する演習を行う。	２自由度系の運動を運動方程式で表し，系の運動を説明できる。
		13週	ラグランジュの方程式：２自由度系の運動に関する演習を行う。	２自由度系の運動を運動方程式で表し，系の運動を説明できる。
		14週	ラグランジュの方程式：２自由度系の運動に関する演習を行う。	２自由度系の運動を運動方程式で表し，系の運動を説明できる。
		15週	ラグランジュの方程式：総合演習。	２自由度系の運動を運動方程式で表し，系の運動を説明できる。
		16週
後期
	3rdQ
		1週	静電界:真空および誘電体場におけるガウスの定理と静電容量について学ぶ。	真空および誘電体場におけるガウスの定理と静電容量について説明できる。
		2週	静電界:真空および誘電体場におけるガウスの定理と静電容量について学ぶ。	真空および誘電体場におけるガウスの定理と静電容量について説明できる。
		3週	静電界:真空および誘電体場におけるガウスの定理と静電容量について学ぶ。	真空および誘電体場におけるガウスの定理と静電容量について問題を解くことができる。
		4週	静電界:真空および誘電体場におけるガウスの定理と静電容量について学ぶ。	真空および誘電体場におけるガウスの定理と静電容量について問題を解くことができる。
		5週	電界の決定法:電気影像法を用いた電界の計算について学ぶ。	電気影像法について説明できる。
		6週	電界の決定法:電気影像法を用いた電界の計算について学ぶ。	電気影像法を用い，問題を解くことができる。
		7週	電磁誘導:電流による磁界,電磁誘導現象,インダクタンスの計算について学ぶ。	電流による磁界,電磁誘導現象,インダクタンスについて説明できる。
		8週	電磁誘導:電流による磁界,電磁誘導現象,インダクタンスの計算について学ぶ。	電流による磁界,電磁誘導現象,インダクタンスについて問題を解くことができる。
	4thQ
		9週	電磁誘導:電流による磁界,電磁誘導現象,インダクタンスの計算について学ぶ。	電流による磁界,電磁誘導現象,インダクタンスについて問題を解くことができる。
		10週	電磁誘導:電流による磁界,電磁誘導現象,インダクタンスの計算について学ぶ。	電流による磁界,電磁誘導現象,インダクタンスについて問題を解くことができる。
		11週	電磁誘導:電流による磁界,電磁誘導現象,インダクタンスの計算について学ぶ。	電流による磁界,電磁誘導現象,インダクタンスについて問題を解くことができる。
		12週	荷電粒子の運動:電磁場中で物体に働く力,荷電粒子の運動について学ぶ。	電磁場中で物体に働く力,荷電粒子の運動について説明できる。
		13週	荷電粒子の運動:電磁場中で物体に働く力,荷電粒子の運動について学ぶ。	電磁場中で物体に働く力,荷電粒子の運動について問題を解くことができる。
		14週	磁気回路:強磁性体の性質を学び,磁気回路の計算について学ぶ。	強磁性体の性質を学び,磁気回路について説明できる。
		15週	磁気回路:強磁性体の性質を学び,磁気回路の計算について学ぶ。	強磁性体の性質を学び,磁気回路の問題について解くことができる。
		16週

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	70	0	0	0	0	30	100
基礎的能力	70	0	0	0	0	30	100
専門的能力	0	0	0	0	0	0	0
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0