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 | 英語 | 英語運用の基礎となる知識 | 英語のつづりと音との関係を理解できる。 | 1 | |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 材料系分野 | 材料物性 | 金属の一般的な性質について説明できる。 | 3 | |
原子の結合の種類および結合力や物質の例など特徴について説明できる。 | 2 | |
代表的な結晶構造の原子配置について説明でき、充填率の計算ができる。 | 3 | |
結晶構造の特徴の観点から、純金属、合金や化合物の性質を説明できる。 | 3 | |
陽子・中性子・電子からなる原子の構造について説明できる。 | 3 | |
ボーアの水素原子模型を用いて、エネルギー準位を説明できる。 | 2 | |
水素原子中の電子のエネルギー状態が離散的な値を取ることを説明できる。 | 3 | |
量子条件から電子のエネルギー状態および軌道半径を導出し、説明できる。 | 2 | |
4つの量子数を用いて量子状態を記述して、電子殻や占有する電子数などを説明できる。 | 3 | |
周期表の元素配列に対して、電子配置や各族および周期毎の物性の特徴を関連付けられる。 | 2 | |
化学結合の種類および結合力や物質の例などを説明できる。 | 2 | |
結晶系の種類、14種のブラベー格子について説明できる。 | 3 | |
ミラー指数を用いて格子方位と格子面を記述できる。 | 3 | |
14種のブラベー格子について説明でき、描くことができる。 | 3 | |
代表的な結晶構造の原子配置を描き、充填率の計算ができる。 | 3 | |
金属材料 | 純鉄の組織と変態について、結晶構造を含めて説明できる。 | 2 | |
炭素鋼の状態図を用いて標準組織および機械的性質を説明できる。 | 2 | |
炭素鋼の焼なましと焼ならしについて冷却速度の違いに依存した機械的性質の変化を説明できる。 | 2 | |
炭素鋼の連続冷却変態(C.C.T.)曲線の読み方が説明できる。 | 2 | |
炭素鋼の焼きならしの目的と焼きならしによる機械的性質の変化を説明できる。 | 2 | |
炭素鋼の恒温変態(T.T.T.)曲線と連続冷却変態(C.C.T.)曲線の読み方とこれらの相違を説明できる。 | 2 | |
炭素鋼の焼入れの目的と得られる組織、焼入れによる機械的性質の変化を説明できる。 | 2 | |
焼入れた炭素鋼の焼戻しの目的とその過程に関する知識を活用し、焼入れ焼き戻しによる機械的性質の変化を説明できる。 | 2 | |
合金鋼の状態図の読み方を利用して炭化物の種類や析出挙動を説明できる。 | 1 | |
合金鋼のT.T.T.図、C.C.T.図の読み方が理解でき、目的に応じた適切な熱処理法を説明できる。 | 1 | |
状態図を用いて、鋳鉄の性質および組織について説明できる。 | 1 | |
純銅の強度的特徴、物理的、化学的性質について説明できる。 | 2 | |
黄銅や青銅について、その成分および特徴を理解し、適切な合金を応用できる。 | 2 | |
アルミニウムの強度的特徴、物理的・化学的性質について説明できる。 | 2 | |
鋳造用・展伸用アルミニウムについて、その成分や熱処理による組織学的変化の観点から適切な合金を応用できる。 | 1 | |
チタンの強度的特徴、物理的・化学的性質について説明できる。 | 2 | |
実用チタン合金の成分および特徴を理解し応用できる。 | 1 | |
無機材料 | 原子の構成粒子を理解し、原子番号、質量数、同位体について説明できる。 | 3 | |
Bohrの原子模型について説明できる。 | 3 | |
主量子数、方位量子数、磁気量子数について説明できる。 | 3 | |
殻、電子軌道、電子軌道の形を説明できる。 | 3 | |
パウリの排他原理、軌道のエネルギー準位、フントの規則から電子の配置を示すことができる。 | 3 | |
価電子について理解し、希ガス構造やイオンの生成について説明できる。 | 3 | |
元素の周期律を理解し、典型元素や遷移元素の一般的な性質について説明できる。 | 3 | |
イオン化エネルギー、電子親和力、電気陰性度について説明できる。 | 3 | |
化学結合の初期理論としてのオクテット則(八隅説)により電子配置をルイス構造で示すことができる。 | 3 | |
原子価結合法により、共有結合を説明できる。 | 3 | |
電子配置から混成軌道の形成について説明できる。 | 3 | |
簡単な分子に対する分子軌道法から共有結合を説明できる。 | 2 | |
イオン結合の形成について理解できる。 | 3 | |
金属結合の形成について理解できる。 | 2 | |
結晶の充填構造・充填率・イオン半径比などの基本的な計算ができる。 | 2 | |
酸化還元の知識を用いて酸化還元の反応式から酸化剤、還元剤の濃度等の計算ができる。 | 3 | |
イオン化傾向について理解できる。 | 3 | |
イオン化傾向と電池の電極および代表的な電池について説明できる。 | 2 | |
酸化還元電位と代表的な電極系について理解できる。 | 2 | |
材料組織 | 点欠陥である空孔、格子間原子、置換原子などを区別して説明できる。 | 3 | |
線欠陥である刃状転位とらせん転位を理解し、変形機構と関連して説明できる。 | 3 | |
面欠陥である積層欠陥について説明できる。 | 3 | |
ギブスの相律から自由度を求めて系の自由度を説明できる。 | 2 | |
熱分析の原理について説明できる。 | 3 | |
純金属の凝固過程での過冷却状態、核生成、結晶粒成長の各段階について説明できる。 | 2 | |
相分離型の状態図を、自由エネルギー曲線と関連させて説明できる。 | 2 | |
自由エネルギー曲線と状態図の関係を系統的にまとめ、説明することができる。 | 1 | |
弾性変形の変形様式の特徴、フックの法則について説明できる。 | 2 | |
塑性変形におけるすべり変形と双晶変形の特徴について説明できる。 | 3 | |
刃状転位とらせん転位ならびに塑性変形における転位の働きを説明できる。 | 3 | |
降伏現象ならびに応力-歪み曲線から降伏点を求めることができる。 | 3 | |
加工硬化、固溶硬化、析出硬化、分散硬化の原理を説明できる。 | 3 | |
格子間原子型および原子空孔型の拡散機構を説明できる。 | 2 | |
拡散第1法則および拡散第2法則の基本式を導出できる。 | 2 | |
拡散係数の物理的意味を説明できる。 | 2 | |
相互拡散係数の意味を理解し、固有拡散係数との違いを説明できる。 | 2 | |
カーケンドール効果を説明できる。 | 3 | |
活性化エネルギーの物理的意味を理解し、拡散係数と温度の関係を説明できる。 | 1 | |
回復機構および回復に伴う諸特性の変化を説明できる。 | 3 | |
1次再結晶過程ならびに再結晶温度に影響を与える因子を説明できる。 | 3 | |
硬さ、電気抵抗、熱量等の変化から再結晶温度を求めることができる。 | 2 | |
再結晶粒の核生成機構および優先核生成場所を説明できる。 | 2 | |
再結晶粒の成長機構を説明できる。 | 2 | |
マルテンサイト変態について結晶学的観点からの相変態の特徴を説明できる。 | 1 | |
物理化学 | 仕事、熱、エネルギーの概念について説明できる。 | 3 | |
熱力学第一法則と内部エネルギーの概念を説明できる。 | 3 | |
膨張の仕事が計算でき、仕事が状態量でないことを理解できる。 | 3 | |
内部エネルギー、熱、仕事の符号の規則を説明でき、膨張の仕事を計算できる。 | 3 | |
エンタルピーの定義およびエンタルピーが状態量であることを説明できる。 | 3 | |
標準生成エンタルピーの物理的意味を理解し、反応エンタルピーを計算できる。 | 3 | |
エントロピーの定義を理解し、不可逆過程におけるエントロピー生成について説明できる。 | 1 | |
標準モルギブズエネルギーの定義に基づいて標準反応ギブズエネルギーを計算できる。 | 2 | |
力学 | 荷重と応力、変形とひずみの関係について理解できる。 | 2 | |
応力-ひずみ曲線について説明できる。 | 2 | |
フックの法則を用いて、縦弾性係数(ヤング率)、応力およびひずみを計算できる。 | 2 | |
引張、圧縮応力(垂直応力)とひずみ、物体の変形量を計算できる。 | 3 | |
引張、圧縮を受けた物体の変形量を計算できる。 | 2 | |
縦ひずみと横ひずみを理解し、ポアソン比およびポアソン数を説明できる。 | 2 | |
せん断応力(接面応力)とせん断ひずみ(せん断角)を計算できる。 | 2 | |
せん断応力、せん断ひずみ、横弾性係数の関係を理解できる。 | 2 | |
工作 | 塑性加工法の種類を説明できる。 | 2 | |
鍛造とその特徴を説明できる。 | 2 | |
プレス加工とその特徴を説明できる。 | 2 | |
転造、押出し、圧延、引抜きなどの加工法を説明できる。 | 2 | |