三重大学ウェブシラバス

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科目の基本情報

開講年度	2024 年度
開講区分	工学部機械工学科／総合工学科機械工学コース・基礎教育

受講対象学生	学部(学士課程) : 2年次
選択・必修	選択学科選択
授業科目名	材料科学
	ざいりょうかがく
	Materials Science
単位数	2.0 単位
ナンバリングコード	EN-PROC-2

開放科目	非開放科目
開講学期	後期
開講時間	金曜日 3, 4時限
授業形態	対面授業 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業「ハイブリッド授業」・・・「対面授業」と「オンライン授業」を併用した授業「オンデマンド授業」・・・動画コンテンツの配信等によって実施する授業
開講場所
担当教員	高橋　裕（工学研究科機械工学専攻）
担当教員	TAKAHASHI, Yutaka
SDGsの目標
連絡事項	* 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい

学修の目的と方法

授業の概要	機械加工においてはあらゆる物質が対象となる。これらを上手に加工し、利用するためには相手の性質を熟知する必要がある。本講義では材料の性質を発現させる原理を原子・分子レベルの結合から説明する。これらが集合することで我々が目に見える物質となるが、特性にはその結合の性質が色濃く反映される。しかし、格子欠陥の存在も見逃せず、時には巨視的な性質をも変えてしまうことがある。材料を使う観点からは両刃の剣であることを認識する必要がある。最後に、材料の時間的変化を予測するための「反応速度論」の考え方について説明する。
学修の目的	材料学の最も根本的な原理について概観する。日常で目にする様々な材料の現象を原子分子にまで逆戻って理解するだけでなく、これを積極的に利用した加工法について説明する。これにより加工の対象となる材料の基本的な性質をイメージできるようになる。
学修の到達目標	材料の大まかな性質を知ることができ、これ以後に開講される機械材料関連および加工関連の知識の前提を習得できる。具体的には、原子分子論、格子欠陥論、材料熱力学および反応速度論の基礎であり、これらの体系の相互の関係についても理解することができる。
ディプロマ・ポリシー	○ 学科・コース等の教育目標 ○個性に輝く技術者となるために、自らの短所を補い、長所を伸ばそうとする意欲と姿勢を持っている。【関心・意欲】【態度】 ○社会性・国際性・倫理観：社会的・国際的に広い視野、先見性、倫理観を持つために、科学技術の果たす歴史的・社会的役割を理解している。【態度】　コミュニケーション能力：自らの考えを日本語や英語で科学的・論理的に説明し、コミュニケーションすることができる。【技能・表現】　工学基礎：工学の礎となる数学、自然科学、情報技術に関する基礎知識を持っており、これを使って議論できる。【知識・理解】 ○機械工学専門：材料と構造、運動と振動、エネルギーと流れ、情報と計測・制御、設計と生産、機械とシステムなどの機械工学の主要専門分野に関する基礎知識を持ち、これを応用することができる。【知識・理解】　デザイン能力・創造性：社会の要求をとらえたモノづくりのための創造力と設計技術の基礎を修得している。【思考・判断】 ○実践的能力：機械の専門分野とともに、産業の環境負荷や生態系への影響、環境と人間に調和する機械の知能化など、環境-人間-機械の関係を総体的にとらえて、科学技術を応用することができる。【思考・判断】　自主性：地球の将来を見据えて、自ら課題を設定し、計画・実行することができる。【関心・意欲】 ○ 全学の教育目標感じる力 ○感性　共感　主体性考える力 ○幅広い教養　専門知識・技術 ○論理的・批判的思考力コミュニケーション力 ○表現力(発表・討論・対話) 　リーダーシップ・フォロワーシップ　実践外国語力生きる力 ○問題発見解決力　心身・健康に対する意識　社会人としての態度・倫理観「感じる力」= 30%、「考える力」= 60%、「生きる力」= 10%、「コミュニケーション力」= 0% ○ JABEE 関連項目
成績評価方法と基準	期末試験100%
授業の方法	講義
授業の特徴	PBL 特色ある教育英語を用いた教育教員と学生、学生相互のやり取りの一部が英語で進められる授業
授業アンケート結果を受けての改善点	Zoomで教科書の図面を表示し、視覚的にわかりやすくする。教科書に沿った内容であるため、板書はメモ程度で用いるが、話す内容が早くならない役目もある。
教科書	材料科学１（訳井形,堂山,岡村）培風館
参考書	特になし
オフィスアワー	開講曜日にあわせて、毎週金曜日13:00～14:00 合同棟２F　7206室
受講要件	特になし
予め履修が望ましい科目	化学I
発展科目	特になし
その他	特になし

授業計画

MoodleのコースURL

キーワード	原子, 分子, 化学結合, 結晶構造, X線, 格子欠陥, 点欠陥, 転位, 粒界, 界面, クラック, 破壊, 速度論, 非平衡, 拡散, 凝固
Key Word(s)	atom, molecule, chemical bond, crystal structure, X-ray, crystal defects, point defect, dislocation, grainboundary, interace, crack, fracture, rate theory, non equilibrium, diffusion, solidification
学修内容	以下の3大項目に関して、教科書に沿って進める。第1～6回　完全固体の構造原子・分子間の結合, 結晶構造, 結晶構造解析第7～9回　不完全固体の構造格子欠陥と材料の性質, 点欠陥, 転位, 粒界と界面, バルク欠陥と破壊第11～15回　材料熱力学と反応速度相平衡, 反応速度論, 拡散, 相変態の速度論第16回定期試験
事前・事後学修の内容	予習は特に必要ないが、復習に力を入れること。授業の前半部は高校の化学の延長のように感じるせいか復習をやっていない傾向が例年みられる、しかし、中盤から後半部は今までの知識では太刀打ちできない新規の項目なので、その理解にはおさらいが必要である。
事前・事後学修の内容	事前学修の時間:90分/回　　　事後学修の時間:150分/回