工学基礎

科目基礎情報

学校 大分工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 工学基礎
科目番号 R03M117 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 機械工学科 対象学年 1
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 門田和雄著,基礎から学ぶ機械工学 キカイを学んでものづくり力を鍛える! (サイエンス・アイ新書) 新書 900円税別 : http://sciencei.sbcr.jp/archives/2008/09/si_1.html/参考図書:大矢浩史著, 図解雑学 機械のしくみ ナツメ社
担当教員 手島 規博,竹尾 恭平

到達目標

機械工学の基礎を書いた教科書に触れ,機械工学に係わる事物・現象を工学的に探究するために必要な資質・能力を次のとおり育成することを目指す.
【達成目標と評価方法】
(1) 機械工学にはどのような分野があるのか理解する.(小テスト・定期試験)
(2) 機械を作るために何が必要かを列挙することができる.(小テスト・定期試験)
(3)個人でアイデア創出,試作ができる.(課題)
(4) グループで協力して,アイデア創出,製作,プレゼンテーションができる.(競技会)

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安 総合評価80点以上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 機械工学にはどのような分野があるのか理解する.機械工学には どのような分野があるのか,教科書を読み,理解できる.機械工学には どのような分野があるのか,教科書を読み,ネット検索をする等で教員の指導を仰ぎながら理解できる.機械工学と他の工学の区別がつかない
評価項目2 機械を作るために何が必要かを列挙することができる.機械を作るために何が必要かを,教科書を読み,理解できる.機械を作るために何が必要かを,教員の指導を仰ぎながら教科書を読み,ネット検索をする等で理解できる.機械を作るために必要な技術を全くイメージできない
評価項目3 個人でアイデア創出,試作ができる.自らの力ででアイデア創出,試作ができる.教員の指導を仰ぎながらアイデア創出,試作ができる.教員が指導してもアイデア創出,試作ができない
評価項目4 グループ活動によるアイデア創出,設計,製作,プレゼンテーションができる.自らが中心になり,グループ活動によるアイデア創出、設計、製作、プレゼンテーションができるグループの一員として,グループ活動によるアイデア創出、設計、製作、プレゼンテーションができるグループ員とコミュニケーションが取れない

学科の到達目標項目との関係

学習・教育目標 (B2) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
機械工学科は,機械工学を中心とした幅広い学問と豊富な実験実習により,先端技術を含んだ多分野に対応できる人材の養成を目的とするこの目的を達成するために,①機械の動きを解析・制御する技術,②材料をうまく利用する技術,③加工や製作の技術,④熱やエネルギーを利用する技術,⑤水や空気の流れを利用する技術,を中心とした学問・技術を教授し,これらを統合して社会に役立つものを設計・製作できる能力を培う。 「ものづくり」の基礎となる機械工学を学ぶことにより,ヒトは初めて「何らかのエネルギーの供給を受けて動く,形あるモノ」(例えば,ロボットなど)がつくれるようになる.本講義では,「機構」機械の動きを解析する技術,「材料」材料を上手く利用する技術,「工作」加工や製作の技術,「熱」熱やエネルギーを利用する技術,「流体」水や空気の流れを利用する技術,「制御」機械の動きを制御する技術などについてどのようなものか概略を教科書およびネット検索を通じて学ぶ.
【関連科目】材料力学Ⅰ,工業力学,機構学,熱力学,水力学
授業の進め方・方法:
各授業の前半に講義を行い,授業の最後に小テストを実施する.
(事前学習)
教科書の内容について読んでおくこと.
【ものづくり共創教育】ピンポン玉を手から放してからできるだけ長い時間をかけて床面に着地する構造物を作る競技です.課題は個人評価で20点,競技会プレゼンテーションは,グループ毎の評価で20点です.
注意点:
【ものづくり共創教育】個人のアイデアは休業中の課題とする.

評価

(総合評価)
総合評価=(定期試験) × 0.3 + ( 小テスト) × 0.3 + (課題) × 0.2 + (プレゼンテーション) × 0.2
(単位習得条件について)
総合評価が60点以上を単位習得の条件とする.
(再試験について)
再試験は総合評価が60点に満たないものに対して実施する.

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
後期
3rdQ
1週
第1章 丈夫なキカイをつくるには
キカイとは何か,その全体像が理解できる
キカイにはたらく力を理解できる
2週 第1章 丈夫なキカイをつくるには 壊れないようにするためには何が重要であるか理解する
3週 第2章 キカイを動かすメカニズム キカイの運動の種類を理解できる
電車のパンタグラフや,自動車のワイパー,エンジン内部の動き,何が同じで何が違うのを考え,機械で簡単に出来て,電気では簡単に出来ないことを理解できる
4週 第4章 キカイをつくる材料のいろいろ キカイをつくる材料の種類や特徴を理解できる
5週
第5章 水や空気に囲まれたキカイ
流体の性質,密度,圧力について理解できる
流体の力学,浮力,パスカルの原理,層流と乱流,連続の法則,ベルヌーイ定理について理解できる.流体で働くキカイ,航空機,水車,風車,ポンプ,油空圧機器について理解できる.
6週 第6章 熱の力で動かすキカイ 熱の性質,熱の力学について理解できる
7週 第6章 熱の力で動かすキカイ 熱で働くキカイについて理解できる
8週 後期中間試験  第1章〜第6章の範囲出題
4thQ
9週 試験の解答と解説 試験の解答と解説
10週 ものづくり共創教育1 個人でアイデア創出および試作のプレゼンテーションを実施する
11週 ものづくり共創教育2 個人のアイデア種類別にグループ分けをする
グループでアイデアをさらに発展させる
12週 ものづくり共創教育3 グループで製作する
13週 ものづくり共創教育4 グループで製作する
14週 ものづくり共創教育5 グループで製作および調整する
15週 ものづくり共創教育6 競技会を実施する
16週 試験の解答と解説(ものづくり共創教育の振り返り) ものづくり共創教育の振り返りをする

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

試験小テスト課題(ものづくり共創教育)プレゼンテーション(ものづくり共創教育)合計
総合評価割合30302020100
基礎的能力1515102060
専門的能力151510040