1. 生活用品や工業製品が、様々材料からつくられていることが理解できる。
2. 金属・セラミックス・高分子材料の大まかな分類ができ、これらの特徴を理解できる。
3. 材料システム工学科で学ぶ内容を理解し、把握できる。
概要:
本科目は、新1年生に対して材料システム工学に関連する技術の紹介や実験・実習を体験させることで、材料システム工学分野を学ぶために不可欠な向上心を付与し、さらには将来の材料工学技術者としての動機付けを行うことを目的とする。
実務経験のある教員による授業科目：この科目は、企業で半導体材料の研究、機械部品材料の研究開発、鉄鋼材料の研究開発、化学材料の研究開発を担当していた教員らを含み、その経験を活かしてオムニバス形式の授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
新1年生の導入科目として学生の知識に合わせた内容を厳選して、材料システム工学科全教員がオムニバス形式で講義ならびに実習を実施する。
授業終了時に示す課題についてレポートを作成すること
注意点:
各授業で課されるレポートや実習課題に対して積極的に取り組み、提出期限を守ること。
評価基準
各講義に課されるレポートや実習課題を80％、学生のポートフォリオを20%として評価し、60点以上を合格とする。
各レポート・課題の再提出は必要に応じて実施する。
提出を指示したレポートを1つでも未提出の場合は単位修得を認めない。
到達目標に記載した内容を主な評価基準とする。
次回の授業範囲を予習し、専門用語の意味等を理解しておくこと
| 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 | 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。 | 2 | 前3,前4,前9,前11,前12,後1,後2,後4,後5,後6,後9,後11 |
| 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。 | 1 | 後1 |
| 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。 | 1 | 後1 |
| 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。 | 1 | 前13,前14,後11 |
| 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。 | 1 | |
| 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。 | 1 | |
| 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。 | 1 | 前8 |
| 結晶系の種類、14種のブラベー格子について説明できる。 | 1 | 前6,前13,前14,後1,後2,後11 |
| ミラー指数を用いて格子方位と格子面を記述できる。 | 1 | 後1,後2 |
| 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。 | 1 | 後1,後2 |
| X線回折法を用いて結晶構造の解析に応用することができる。 | 1 | 後1,後2 |
| 金属材料 | 製銑および製鋼工程について、原料ならびに主設備、主な炉内反応を説明できる。 | 1 | 前3,前4,後4 |
| 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。 | 1 | |
| 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。 | 1 | |
| 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。 | 1 | 後4,後10 |
| 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 | 後4,後8 |
| 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。 | 1 | 前9,後1,後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。 | 1 | 前8,前9,後1,後2 |
| 有機材料 | 有機物が炭素骨格を持つ化合物であることを説明できる。 | 1 | |
| 分子の三次元的な構造がイメージでき、異性体について説明できる。 | 1 | |
| 高分子化合物がどのようなものか説明できる。 | 1 | 前9 |
| 無機材料 | 代表的な非金属元素の単体と化合物の性質を説明できる。 | 1 | 前8,前9,前13,前14,後13,後14 |
| セラミックス、金属材料、炭素材料、複合材料等、無機材料の用途・製法・構造等について説明できる。 | 1 | 前8,前9,前13,前14,後2,後13,後14 |
| 複合材料 | 複合材料の発展や分類について説明できる。 | 1 | 前8,前9,前13,前14,後3,後13,後14 |
| 材料組織 | 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。 | 1 | 前13,前14,後9,後12 |
| 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。 | 1 | 後8,後9,後12 |
| 荷重の方向、性質と物体の変形様式との関係について説明できる。 | 1 | 後8,後9,後12 |
| 環境 | 地球温暖化の現象を科学的に説明できる。 | 1 | 前9,前10,後5,後13 |
| エネルギー資源問題について説明できる。 | 1 | 前9,前10,後5,後13 |
| 廃棄物処理の目的と資源化について説明できる。 | 1 | 前9,後4,後6 |
| 工作 | 精密鋳造法、ダイカスト法およびその他の鋳造法における鋳物のつくりかたを説明できる。 | 1 | 後1,後2 |
| ガス溶接やアーク溶接の接合方法とその特徴を説明できる。 | 1 | 後1,後2 |
| 塑性加工法の種類を説明できる。 | 1 | 後1,後2,後4,後6,後8,後9,後12 |