到達目標
１ 固体材料の結晶構造と欠陥、アモルファス、電子構造について、その要点を説明できる。
２ 固体材料物性として、電気的性質、磁気的性質、光学的性質、機械的性質、熱的性質とサイズ効果について、その要点を説明できる。
３ 固体材料の反応や相転移について、その要点を説明できる。
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 | 固体材料の結晶構造と欠陥、アモルファス、電子構造について詳細に説明できる。 | 固体材料の結晶構造と欠陥、アモルファス、電子構造についてその要点を説明できる。 | 固体材料の結晶構造と欠陥、アモルファス、電子構造について説明できない。 |
| 評価項目2 | 固体材料物性として、電気的性質、磁気的性質、光学的性質、機械的性質、熱的性質とサイズ効果について詳細に説明できる。 | 固体材料物性として、電気的性質、磁気的性質、光学的性質、機械的性質、熱的性質とサイズ効果についてその要点を説明できる。 | 固体材料物性として、電気的性質、磁気的性質、光学的性質、機械的性質、熱的性質とサイズ効果について説明できない。 |
| 評価項目3 | 固体材料の反応や相転移について詳細に説明できる。 | 固体材料の反応や相転移について、その要点を説明できる。 | 固体材料の反応や相転移について説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 B-4
説明
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学習・教育到達度目標 B-4
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教育方法等
概要:
金属、セラミックス、ガラスなどの素材をもとに、電子材料、光エレクトロニクス材料、生体材料、センサーなど多くの機能性材料が生み出されてきた。材料について学ぶことは全ての工学分野の基盤であり、ある意味、材料なくして工学自体が存在できないという位重要な分野である。
本講義では、材料の「構造」・「物性」・「反応」の３つについて、基礎の固体化学を学ぶ。
授業の進め方・方法:
講義を中心とする。授業時間外学習として、レポートを課す。また、各週のまとめと予習復習の問題をWeb上で解答すること。
注意点:
テスト８０%,とレポート（Webでのまとめと予習復習問題を含む）２０％で評価する。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
オリエンテーション
結晶構造
不完全な構造 |
本授業の概要と注意点の説明
結晶構造にはどのようなものがあるかを説明できる。
不完全な構造にはどのようなものがあるかを説明できる。
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| 2週 |
電子構造 |
分子軌道法、バンド理論で電子構造を説明できる。
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| 3週 |
電気的性質（１）導電性 |
導体、半導体、絶縁体の違いをバンド理論で説明できる。
超電導体の特性と応用を説明できる
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| 4週 |
電気的性質（２）誘電性 |
誘電性、圧電性の原理を説明できる
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| 5週 |
磁気的性質 |
磁性の発現機構と磁性体の種類を説明できる
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| 6週 |
光学的性質 |
光ファイバーとレーザなどの発光素子について説明できる
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| 7週 |
機械的性質
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材料の変形と硬度について説明できる
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| 8週 |
中間試験 |
1～7週の内容の修得状況を確認する。
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| 4thQ |
| 9週 |
試験返却
熱的性質 |
1～7週の内容のうち、修得できていないところを把握する。
材料の熱伝導と熱膨張について説明できる。
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| 10週 |
ナノ物質とサイズ効果 |
物質をナノサイズとすることによる様々な効果を説明できる。
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| 11週 |
結晶化反応
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結晶核の生成と成長について説明できる。
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| 12週 |
相転移反応 |
相転移における平衡状態図の利用と、相転移を利用した材料強化を説明できる。
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| 13週 |
拡散過程と拡散律速反応
固相の反応 |
材料中の原子やイオンの拡散と焼結について説明できる。
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| 14週 |
無機固体の合成 |
いくつかの無機固体の合成方法を説明できる。
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| 15週 |
期末試験 |
9～14週の内容の修得状況を把握する。
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| 16週 |
試験返却
本科目のまとめ |
9～14週の内容のうち、修得できていないところを把握するとともに、本科目全体を総括できる。
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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 |
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 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |