専門基礎(材料システム工学)

科目基礎情報

学校 久留米工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 専門基礎(材料システム工学)
科目番号 3M19 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 材料システム工学科(2017年度以降入学生、但し、令和4年度は材料工学科を含む) 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 教科書:2年生までの関連科目で使用する教科書,および配布物
担当教員 山本 郁

到達目標

1.パソコンを使った文書の作成,表計算ができる
2.化学式,化学反応式,熱化学方程式が書け,それらの基本的な計算ができる
3.製図記号を理解し,簡単な製図を書くことができる

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パソコンを使った文書の作成,表計算ができ,それをレポート等に応用できるパソコンを使った文書の作成,表計算ができるパソコンを使った文書の作成,表計算ができない
評価項目2化学式,化学反応式,熱化学方程式が書け,それを応用した計算ができる.化学式,化学反応式,熱化学方程式が書け,それらの基本的な計算ができる化学式,化学反応式,熱化学方程式が書け,それらの基本的な計算ができない
評価項目3製図記号を理解し,装置の設計ができる製図記号を理解し,簡単な製図を書くことができる製図記号を理解し,簡単な製図を書くことができない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
本科目は,外国人留学生を対象としたものである。高学年で材料工学に関する教科を履修していく上で必要となる本科2年生時までの専門基礎科目(情報処理,無機化学,基礎設計製図)について学習する。
授業の進め方・方法:
学生の知識ならびに技能に合わせた内容を厳選して講義ならびに実習を実施する。
各内容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。
注意点:
それぞれ課されるレポートや実習課題をもとに,無機化学に関する内容について30%,情報処理30%,
基礎設計製図30%,課題への取り組み姿勢10%として評価する。
再試験は,必要に応じて行う。
評価基準は,到達目標に記載した項目の基礎的な内容と理解度とその基本的活用度を評価基準とし100点満点で60点以上を合格とする。
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   

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 無機化学に関する基礎事項1 無機化学に関する基礎事項を理解できる
2週 無機化学に関する基礎事項2 無機化学に関する基礎事項を理解できる
3週 無機化学に関する基礎事項3 無機化学に関する基礎事項を理解できる
4週 無機化学に関する基礎事項4 無機化学に関する基礎事項を理解できる
5週 無機化学に関する基礎事項5 無機化学に関する基礎事項を理解できる
6週 無機化学に関する基礎事項6 無機化学に関する基礎事項を理解できる
7週 無機化学に関する基礎事項7 無機化学に関する基礎事項を理解できる
8週 無機化学に関する基礎事項8 無機化学に関する基礎事項を理解できる
2ndQ
9週 無機化学に関する基礎事項9 無機化学に関する基礎事項を理解できる
10週 無機化学に関する基礎事項10 化学式,化学反応式,熱化学方程式が書け,それらの基本的な計算ができる
11週 情報処理に関する基礎事項1 情報処理に関する基礎事項を理解できる
12週 情報処理に関する基礎事項2 情報処理に関する基礎事項を理解できる
13週 情報処理に関する基礎事項3 情報処理に関する基礎事項を理解できる
14週 情報処理に関する基礎事項4 情報処理に関する基礎事項を理解できる
15週 情報処理に関する基礎事項5 パソコンを使った文書の作成,表計算ができる
16週
後期
3rdQ
1週 情報処理に関する基礎事項6 情報処理に関する基礎事項を理解できる
2週 情報処理に関する基礎事項7 情報処理に関する基礎事項を理解できる
3週 情報処理に関する基礎事項8 情報処理に関する基礎事項を理解できる
4週 情報処理に関する基礎事項9 情報処理に関する基礎事項を理解できる
5週 情報処理に関する基礎事項10 情報処理に関する基礎事項を理解できる
6週 基礎設計製図に関する基礎事項1 基礎設計製図に関する基礎事項を理解できる
7週 基礎設計製図に関する基礎事項2 基礎設計製図に関する基礎事項を理解できる
8週 基礎設計製図に関する基礎事項3 基礎設計製図に関する基礎事項を理解できる
4thQ
9週 基礎設計製図に関する基礎事項4 基礎設計製図に関する基礎事項を理解できる
10週 基礎設計製図に関する基礎事項5 基礎設計製図に関する基礎事項を理解できる
11週 基礎設計製図に関する基礎事項6 基礎設計製図に関する基礎事項を理解できる
12週 基礎設計製図に関する基礎事項7 基礎設計製図に関する基礎事項を理解できる
13週 基礎設計製図に関する基礎事項8 基礎設計製図に関する基礎事項を理解できる
14週 基礎設計製図に関する基礎事項9 基礎設計製図に関する基礎事項を理解できる
15週 基礎設計製図に関する基礎事項10 製図記号を理解し,簡単な製図を書くことができる
16週

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
基礎的能力工学基礎情報リテラシー情報リテラシー情報を適切に収集・処理・発信するための基礎的な知識を活用できる。1前11
論理演算と進数変換の仕組みを用いて基本的な演算ができる。1前11
コンピュータのハードウェアに関する基礎的な知識を活用できる。1前11
情報伝達システムやインターネットの基本的な仕組みを把握している。1前12
同一の問題に対し、それを解決できる複数のアルゴリズムが存在しうることを知っている。1前13
与えられた基本的な問題を解くための適切なアルゴリズムを構築することができる。1前13
任意のプログラミング言語を用いて、構築したアルゴリズムを実装できる。1前13
情報セキュリティの必要性および守るべき情報を認識している。1前14
個人情報とプライバシー保護の考え方についての基本的な配慮ができる。1前14
インターネット(SNSを含む)やコンピュータの利用における様々な脅威を認識している1前14
インターネット(SNSを含む)やコンピュータの利用における様々な脅威に対して実践すべき対策を説明できる。1前14
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1
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前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。2前1
結晶系の種類、14種のブラベー格子について説明できる。2前2
ミラー指数を用いて格子方位と格子面を記述できる。2前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。2前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前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
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前3
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前3
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前4
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。1前4
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。1前4
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。1前4
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前5
合金鋼の添加元素と機械的性質に関する知識を利用して、合金鋼の用途を選択できる。1前5
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前5
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6
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。1前6
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6
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前6
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。1前7
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。1前7
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。1前7
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。1前7
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。1前7
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。1前8
原子価結合法により、共有結合を説明できる。1前8
イオン結合の形成と特徴について理解できる。1前8
金属結合の形成と特徴について理解できる。1前8
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。1前8
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。1前9
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。1前9
電気分解に関する知識を用いてファラデーの法則の計算ができる。1前9
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9
代表的な金属元素の単体と化合物の性質を説明できる。1前9
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10
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10
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。1前10
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。1前10
面欠陥である積層欠陥について説明できる。1前10
物質系の平衡状態について、安定状態、準安定状態、不安定状態を説明できる。1前10
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。1前10
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10
回復機構および回復に伴う諸特性の変化を説明できる。1前10
物理化学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前10
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6
応力-ひずみ曲線について説明できる。1後6
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。1後6
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11
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。1後11
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。1後11
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。1後11
線膨張係数の意味を理解し、熱応力を計算できる。1後11
はりの定義や種類、はりに加わる荷重の種類を説明できる。1後12
はりに作用する力のつりあい、せん断力および曲げモーメントを計算できる。1後12
各種の荷重が作用するはりのせん断力図と曲げモーメント図を作成できる。1後12
製図図面の役割と種類を説明できる。1後13
線の種類と用途を説明できる。1後13
品物の投影図を正確にかくことができる。1後13
製作図のかき方を理解できる。1後14
図形に寸法を記入することができる。1後14
公差と表面性状の意味を理解し、図示することができる。1後14
部品のスケッチ図をかくことができる。1後14
CADシステムの役割と構成を説明できる。1後15
CADシステムの基本機能を理解し、利用して作図できる。1後15
ボルト・ナット、軸継手、軸受、歯車などの図面を作成できる。1後15
情報処理プログラムを実行するための手順を理解し、操作できる。1前15
定数と変数を説明できる。1前15
演算子の種類と優先順位を理解し、適用できる。1前15
算術演算および比較演算のプログラムを作成できる。1前15

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00010090100
基礎的能力0001003040
専門的能力000003030
分野横断的能力000003030