概要:
工学において,実際にものを製作する時に対処しなければならない問題解決方法を実践的に学ぶ.クレーンの設計・製作を課題として,これまでに学んだ機械工学,制御工学などを実践し総合的に応用する.
授業の進め方・方法:
クラスを10班に分け,班毎にクレーンを1台ずつ設計製作する.設計の対象の説明や設計上の注意点を説明した後は,重要な問題点の指摘にとどめ,学生の主体性を重視する.製作したクレーンのプレゼンテーションを最後に行い.コンペ形式でクレーンの性能を各班で競い合う.
注意点:
加工作業を主におこなうため、服装に気をつけること.スカート・サンダルなどの服装は禁止とする.
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
製作方針検討 |
4年時の設計製作で設計した図面を見ながら開発方針を決定できる.
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2週 |
製作方針検討 |
4年時の設計製作で設計した図面を見ながら開発方針を決定できる.
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3週 |
部品製作 |
図面を見て理解し,ここの部品を製作する工程を検討し,精度の良い部品を製作できる.
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4週 |
部品製作 |
図面を見て理解し,ここの部品を製作する工程を検討し,精度の良い部品を製作できる.
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5週 |
部品製作 |
図面を見て理解し,ここの部品を製作する工程を検討し,精度の良い部品を製作できる.
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6週 |
部品製作 |
図面を見て理解し,ここの部品を製作する工程を検討し,精度の良い部品を製作できる.
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7週 |
モータ駆動回路製作 |
回路図を理解し配線方法を検討した上で正しく半田づけされた駆動回路を製作できる.
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8週 |
モータ駆動回路製作 |
回路図を理解し配線方法を検討した上で正しく半田づけされた駆動回路を製作できる.
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2ndQ |
9週 |
モータ駆動回路製作 |
回路図を理解し配線方法を検討した上で正しく半田づけされた駆動回路を製作できる.
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10週 |
モータ駆動回路製作 |
回路図を理解し配線方法を検討した上で正しく半田づけされた駆動回路を製作できる.
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11週 |
組立て |
製作した部品を正しく、丁寧に組み立てできる
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12週 |
組立て |
製作した部品を正しく、丁寧に組み立てできる
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13週 |
組立て |
製作した部品を正しく、丁寧に組み立てできる
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14週 |
性能評価 |
設計方針にあったものができているか,仕様を満たしているか評価できる.
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15週 |
性能評価 |
設計方針にあったものができているか,仕様を満たしているか評価できる.
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16週 |
プレゼンテーション |
各班で設計製作したクレーンの特徴・機能をわかりやすく説明できる.
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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 | 機械系分野 | 製図 | 図面の役割と種類を適用できる。 | 4 | |
製図用具を正しく使うことができる。 | 4 | |
線の種類と用途を説明できる。 | 3 | |
物体の投影図を正確にかくことができる。 | 4 | |
製作図の書き方を理解し、製作図を作成することができる。 | 4 | |
図形を正しく描くことができる。 | 4 | |
図形に寸法を記入することができる。 | 4 | |
公差と表面性状の意味を理解し、図示することができる。 | 4 | |
部品のスケッチ図を書くことができる。 | 4 | |
CADシステムの役割と構成を説明できる。 | 4 | |
CADシステムの役割と基本機能を理解し、利用できる。 | 4 | |
ボルト・ナット、軸継手、軸受、歯車などの機械要素の図面を作成できる。 | 4 | |
歯車減速装置、手巻きウインチ、渦巻きポンプ、ねじジャッキなどを題材に、その主要部の設計および製図ができる。 | 3 | |
歯車減速装置、手巻きウインチ、渦巻きポンプなどの部品図と組立図を作成できる。 | 3 | |
機械設計 | 機械設計の方法を理解できる。 | 4 | |
標準規格の意義を説明できる。 | 4 | |
許容応力、安全率、疲労破壊、応力集中の意味を説明できる。 | 4 | |
ねじ、ボルト・ナットの種類、特徴、用途、規格を理解し、適用できる。 | 4 | |
軸の種類と用途を理解し、適用できる。 | 4 | |
軸の強度、変形、危険速度を計算できる。 | 4 | |
歯車の種類、各部の名称、歯型曲線、歯の大きさの表し方を説明できる。 | 4 | |
歯車列の速度伝達比を計算できる。 | 4 | |
力学 | 重心の意味を理解し、平板および立体の重心位置を計算できる。 | 4 | |
工作 | 切削加工の原理、切削工具、工作機械の運動を説明できる。 | 3 | |
バイトの種類と各部の名称、旋盤の種類と構造を説明できる。 | 3 | |
ドリルの種類と各部の名称、ボール盤の種類と構造を説明できる。 | 3 | |
情報系分野 | プログラミング | 与えられた問題に対して、それを解決するためのソースプログラムを記述できる。 | 3 | |
要求仕様に従って、標準的な手法により実行効率を考慮したプログラムを設計できる。 | 3 | |
分野横断的能力 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 相手の意見を聞き、自分の意見を伝えることで、円滑なコミュニケーションを図ることができる。 | 3 | |
相手を理解した上で、説明の方法を工夫しながら、自分の意見や考えをわかりやすく伝え、十分な理解を得ている。 | 3 | |
集団において、集団の意見を聞き、自分の意見も述べ、目的のために合意形成ができる。 | 3 | |
目的達成のために、考えられる提案の中からベターなものを選び合意形成の上で実現していくことができ、さらに、合意形成のための支援ができる。 | 3 | |
ICTやICTツール、文書等を基礎的な情報収集や情報発信に活用できる。 | 3 | |
ICTやICTツール、文書等を自らの専門分野において情報収集や情報発信に活用できる。 | 3 | |
現状と目標を把握し、その乖離の中に課題を見つけ、課題の因果関係や優先度を理解し、そこから主要な原因を見出そうと努力し、解決行動の提案をしようとしている。 | 3 | |
現状と目標を把握し、その乖離の中に課題を見つけ、課題の因果関係や優先度を理解し、発見した課題について主要な原因を見出し、論理的に解決策を立案し、具体的な実行策を絞り込むことができる。 | 3 | |
事象の本質を要約・整理し、構造化(誰が見てもわかりやすく)できる。 | 3 | |
複雑な事象の本質を整理し、構造化(誰が見てもわかりやすく)できる。結論の推定をするために、必要な条件を加え、要約・整理した内容から多様な観点を示し、自分の意見や手順を論理的に展開できる。 | 3 | |
態度・志向性(人間力) | 態度・志向性 | 態度・志向性 | 身内の中で、周囲の状況を改善すべく、自身の能力を発揮できる。
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集団の中で、自身の能力を発揮して、組織の勢いを向上できる。 | 3 | |
日常生活の時間管理、健康管理、金銭管理などができる。常に良い状態を維持するための努力を怠らない。 | 3 | |
ストレスやプレッシャーに対し、自分自身をよく知り、解決を試みる行動をとることができる。日常生活の管理ができるとともに、目標達成のために対処することができる。 | 3 | |
学生であっても社会全体を構成している一員としての意識を持って、行動することができる。 | 3 | |
チームワークの必要性・ルール・マナーを理解し、自分の感情の抑制、コントロールをし、他者の意見を尊重し、適切なコミュニケーションを持つとともに、当事者意識を持ち協調して共同作業・研究をすすめることができる。 | 3 | |
組織やチームの目標や役割を理解し、他者の意見を尊重しながら、適切なコミュニケーションを持つとともに、成果をあげるために役割を超えた行動をとるなど、柔軟性を持った行動をとることができる。 | 3 | |
先にたって行動の模範を示すことができる。口頭などで説明し、他者に対し適切な協調行動を促し、共同作業・研究をすすめことができる。 | 3 | |
目指すべき方向性を示し、先に立って行動の模範を示すことで他者に適切な協調行動を促し、共同作業・研究において、系統的に成果を生み出すことができる。リーダーシップを発揮するために、常に情報収集や相談を怠らず自身の判断力をも磨くことができる。 | 3 | |