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	生物資源学部

受講対象学生	全学科・全教育コース学部(学士課程) : 3年次
選択・必修	選択選択推奨科目（環境情報コース）
授業科目名	設計製図学演習Ⅰ
	せっけいせいずがくえんしゅうⅠ
	Exercise Ⅰ of Design and Drawing
単位数	2 単位
ナンバリングコード	BIOR-Envi-3242-001

開放科目	非開放科目
開講学期	前期
開講時間	水曜日 1, 2, 3, 4時限講義の内容に応じて柔軟に設定する。
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	生物資源学部　C230（CAD）室
担当教員	内藤啓貴（共生環境学科）
担当教員	Hirotaka, NAITO
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 * 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	製図法及び３次元CAD/CAMの基礎を概説し，３次元CADを用いた基本的な３次元モデリング・アセンブリおよび２次元図面化法を学ぶ。また，３Dプリンタを用いたデジタルファブリケーション技術の習得を行う．製図法については，機械システム・装置を構成する機械要素のJISに基づく。なお、本講義は設計製図学Ⅰと連携して進める。（DP，CPとの関連）「感じる力」，「考える力」，「コミュニケーション力」，「生きる力」を身に付けるため，生物資源学部のDPである(2)，(3)，(4)，(5)の修得を目指す．
学修の目的	基本的な３次元モデリング・アセンブリおよび２次元図面化法を学び、機械設計製図・CADの基礎知識を身につける。また，製図を具現化する方法として，デジタルファブリケーション技術を習得する。
学修の到達目標	＜知識＞（１）機械装置の分解・スケッチを行う手順を理解できる（２）３次元ＣＡＤによる機械要素および簡単な機械装置の３次元モデリング・アセンブリ法を理解できる。（３）３次元モデルから機械要素（締結要素、軸・継手・軸受など）および機械装置のJISに基づく２次元図面を作成方法を理解している。（４）３Dプリンタを用いてデジタルファブリケーション技術について理解している。＜態度＞演習の課題を解決する過程において，粘り強く課題に向き合いやりきる力が身についている。＜技能＞（１）機械装置の分解・スケッチができる。（２）３次元ＣＡＤによる機械要素および簡単な機械装置の３次元モデリング・アセンブリができる。（３）３次元モデルから機械要素（締結要素、軸・継手・軸受など）および機械装置のJISに基づく２次元図面を作成できる。（４）３Dプリンタを用いて３次元CADでモデリングした機械装置をプロトタイピングできる。
ディプロマ・ポリシー	○ 学科・コース等の教育目標　（１）幅広い教養と倫理観、国際感覚を身につけ、豊かな人間性を有している。 ○（２）生命、環境、食料、健康等に関する生物資源学の基本的な知識と技術、経験を有している。 ○（３）科学的で論理的な思考を展開することができ、計画的に問題の解決に取り組むことができる。 ○（４）豊かなコミュニケーション能力を持ち、他者と協力して行動することができる。 ○（５）社会の変化に柔軟かつ自律的に対応し、発展的に生きていくことができる。 ○ 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 ○ JABEE 関連項目
成績評価方法と基準	講義の事後課題（6％×10回）期末課題（40％）＜知識＞設計製図学に関わる知識として，事後課題，期末の解決の道筋を示せるかどうかで評価します。（3%×10+20%=50%）＜態度＞出席状況及び課題の提出状況を基に評価します．（すべての課題を提出することを単位取得の必要要件とします。また，欠席1回につき3％減点．４回以上の欠席の場合不合格とします。）＜技能＞設計製図を行うための技能の取得について，事後課題，期末課題の完成度を基に評価します。（3%×10+20%=50%）以上の評価基準を基に60％以上で単位が取得できます。
授業の方法	講義演習
授業の特徴	PBL 問題提示型PBL（事例シナリオ活用含）プロジェクト型PBL 特色ある教育反転授業プレゼンテーション/ディベートを取り入れた授業グループ学習の要素を加えた授業 Moodleを活用する授業キャリア教育の要素を加えた授業英語を用いた教育
授業アンケート結果を受けての改善点	課題の提出計画を分かりやすくするため，各課題の工程表を可視化して提供する。わかりにくいと指摘のあった教材を変更し、それに伴い授業配分についても変更する。課題製図の進捗度を見ながら、必要に応じて適切な指導説明を行うと共に、受講生の理解度合をアンケートにより把握しながら進める。資料の提示、課題の提出先としてMoodleを利用する。
教科書
参考書	ＪＩＳにもとづく機械設計製図便覧（大西　清ら著，理工学社）よくわかる3次元CADシステム　SOLIDWORKS入門（CADRISE，アドライズ編）よくわかる3次元CADシステム　SOLIDWORKS演習　図面編（CADRISE，アドライズ編）
オフィスアワー	毎週水曜日１２：００－１３：００（場所C230室）
受講要件	同時期に開講される設計製図学Ⅰを受講すること。
予め履修が望ましい科目	環境系数学基礎、環境系応用数学Ⅰ、環境系力学基礎Ⅰ、環境系力学基礎Ⅱ また、同時期に開講される環境材料・加工学、環境系応用数学Ⅱ、環境系応用力学Ⅱの受講が望ましい。
発展科目	設計製図学Ⅱ、設計製図学演習Ⅱ
その他	学期の初めに，３DCADソフト（SolidWorks）を各自のノートパソコンにインストールします。したがって，各自のノートパソコンは受講前に正常に動作するようしっかりとメンテナンスをしておいて下さい。３DCADソフトは、情報処理センターのライセンスサーバーにアクセスして動作しますので，正規時間外でも学内であれば利用することが出来ます。

授業計画

各回共通	MoodleのコースURL

第1回	概要	4月17日：全体概要説明，3次元CADシステムの動作確認（部品のモデリング）
	授業時間内の学修内容	講義：本演習の狙いと実施内容（５０分）演習：3次元CADシステムの説明と動作確認（5０分），教科書3章の実践（50分）
	キーワード(Key Word(s))	Design thinking, Rapid Prototyping, Computer Aided Design, Computer Aided Engineering, SOLIDWORKS，モデリング法，スケッチ，
	事前学修の内容	Moodleコースを参照して，Solidworksのインストールを完了させておくこと教科書「SOLIDWORKS入門」Chapter１～2を読みながら，Solidworksの設定を事前に実施すること
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	＜以下の問に関する情報を調査し，自分の考えをA4レポートにまとめてMoodleコースで提出＞ Q1：デザイン思考の概要と注目されている理由を200字程度でまとめてください Q2：デザイン思考の過程でプロトタイピングが求められる理由を200字程度でまとめてください Q3：自分の卒業後，本演習がどのような場面で役立つか想像して述べてください． Q4：本演習で特に身に着けたいことを述べてください（複数可）．教科書3章の残りを完遂する
	事後学修の時間	180分
	自由記述欄
第2回	概要	4月24日：３D-CADソフトのチュートリアル（アセンブリ，図面）
	授業時間内の学修内容	３D-CADシステムのチュートリアル基本操作に慣れる演習課題として部品の作成に取り組むことで，モデリング法を身に着けるアセンブリ，図面作成について説明　50分演習用課題（教科書4，5章）への取り組み　1０0分
	キーワード(Key Word(s))	Solidworks，アセンブリ，図面，フィーチャー
	事前学修の内容	Moodleへ投稿された部品の作成動画を視聴し，Solidworksを用いて同様のモデルを製作すること．
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	教科書「SOLIDWORKS入門」Chapter４~5を読みながら「部品の作成，アッセンブリ，図面作成」を完遂すること
	事後学修の時間	180分
	自由記述欄
第3回	概要	5月8日：３D-CADソフトのチュートリアル（アセンブリ・図面の応用課題）
	授業時間内の学修内容	３D-CADシステムのチュートリアル基本操作に慣れるアセンブリ法・図面の作成法の習得事前学習のおさらい　40分教科書6章の３Dプリント（ソフトダウンロード，Gcode作成，コーヒーミル班4分割）　120分
	キーワード(Key Word(s))	Solidworks，デジタルファブリケーション，３Dプリンタ
	事前学修の内容	演習用課題への取り組み(教科書6章) 事前に配布する３Dプリンタについての資料を通読し，質問事項をまとめておくこと．また作業手順を通読し，演習時に円滑に作業できるよう準備しておくこと．
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	教科書「SOLIDWORKS入門」Chapter６のコーヒーミルの各部品を３Dプリントする．直後の使用者に対してプリンタの使用補助を行うこと．班員の部品がそろい次第，組み立てを行う（組みあがらない場合は理由を考察する）それでも上手くいかない場合は，班で理由の考察と解決策の提示までを行うこと
	事後学修の時間	180分
	自由記述欄
第4回	概要	５月１５日：JISに基づいた３DCADの作成（寸法，表面性状）
	授業時間内の学修内容	簡単な部品の寸法を計測し，手書き製図及び，３D-CAD化を行う．この際，JISに基づく製図法で記載すること． JISに基づいた製図方法について解説　40分演習用課題への取り組み（演習図面編1～4章）　120分
	キーワード(Key Word(s))	製図法，製図規格，日本工業規格（JIS）
	事前学修の内容	「機械設計製図便覧」7章幾何画法、17章機械製図を読んで製図法・表面性状を理解しておく
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	演習課題の３Dプリントを実施する教科書図面編第3章まで完遂次のチュートリアルを実施する：Solidworksの概要（これまでのおさらい），TU_01ロフト，TU_02回転フィーチャーとスイープフィーチャー ※チュートリアル担当回の1週間前までに演習動画を提出すること
	事後学修の時間	180分
	自由記述欄
第5回	概要	５月２２日：JISに基づいた３DCADの作成（断面図，最大最小寸法，公差）
	授業時間内の学修内容	事後・事前学習のおさらい　40分教科書図面編4章の実施　120分
	キーワード(Key Word(s))	断面図，最大最小寸法，公差
	事前学修の内容	「機械設計製図便覧」１６章寸法公差およびはめあいを読んで内容を理解しておく
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	演習課題の３Dプリントを実施する教科書図面編第４章まで完遂チュートリアル：TU_03マルチボディ部品，TU_04パターンフィーチャー，TU_05 板金 ※チュートリアル担当回の1週間前までに演習動画を提出すること
	事後学修の時間	180分
	自由記述欄
第6回	概要	５月２９日：JISに基づいた図面作成の実践①
	授業時間内の学修内容	教科書6章で作成したモデルを３Dプリントした製作物を用いて，精度が求められる寸法を中心に正確に計測しする．手書き製図を作成することで，CADでの寸法との差異について知る．演習にて，表面性状・寸法精度に関わる情報を実物から取得する方法を身に着ける．
	キーワード(Key Word(s))	寸法計測，公差，はめあい，製図法
	事前学修の内容	・授業前に長さ，角度の計測器具を用意しておく（ノギス・コンパス）・「機械設計製図便覧」１６章寸法公差およびはめあいを読んで内容を理解しておく
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	前回プリンタで出力した部品を観察し，３Dプリンタによる造形の特徴を考察する．特に寸法のズレを理解したうえで，本演習のCADの寸法を決定すること．チュートリアル：TU_06_Surfaces，TU_07_設計テーブル，TU_08_3Dスケッチ ※チュートリアル担当回の1週間前までに演習動画を提出すること
	事後学修の時間	180分
	自由記述欄
第7回	概要	６月５日：JISに基づいた図面作成の実践②
	授業時間内の学修内容	プリンタで出力した部品の寸法計測　80分各部品のはめ合いと寸法精度を決定　80分
	キーワード(Key Word(s))	寸法，製図法，図面，はめあい，寸法精度
	事前学修の内容	・授業前に長さ，角度の計測器具を用意しておく（ノギス・コンパス）・「機械設計製図便覧」１６章寸法公差およびはめあいを読んで内容を理解しておく・製図が完了した部品を班内で確認したうえで提出する
	事前学修の時間	150分
	事後学修の内容	寸法計測が完了した部品から手書きで製図を行うこと（CADと寸法が異なる部分を中心に寸法の記載をすること）チュートリアル：TU_09_平面を利用した 3D スケッチ，TU_10_Toolbox，デザインの応用 ※チュートリアル担当回の1週間前までに演習動画を提出すること
	事後学修の時間	180分
	自由記述欄
第8回	概要	6月１２日：JISに基づいた図面作成の実践③
	授業時間内の学修内容	各部品の寸法公差等を記載して図面を作成する．
	キーワード(Key Word(s))	寸法，製図法，図面，はめあい，寸法精度
	事前学修の内容	・授業前に長さ，角度の計測器具を用意しておく（ノギス・コンパス）・「機械設計製図便覧」１６章寸法公差およびはめあいを読んで内容を理解しておく・製図が完了した部品を班内で確認したうえで提出する
	事前学修の時間	180分
	事後学修の内容	寸法計測が完了したすべての部品の手書き製図を完成させ提出する．（CADと寸法が異なる部分を中心に寸法の記載をすること）チュートリアル：アセンブリ合致，アセンブリ可視化 ※チュートリアル担当回の1週間前までに演習動画を提出すること
	事後学修の時間	180分
	自由記述欄
第9回	概要	6月１９日：特別講義、機械工作法から見た設計製図
	授業時間内の学修内容	講義の事前説明　10分機械工作法から見た設計製図　150分
	キーワード(Key Word(s))	機械工作，機械製図
	事前学修の内容	特別講義に備えて設計便覧17章機械製図をすべて通読する
	事前学修の時間	90分
	事後学修の内容	講義を踏まえて変更した製図を提出すること CADチュートリアル：スマート構成部品，アニメーション
	事後学修の時間	180分
	自由記述欄
第10回	概要	6月２６日：簡単な機械要素を設計する（コーヒーミル課題①）
	授業時間内の学修内容	最終課題の説明：課題の要点と評価方法の事前説明　40分演習：教科書SOLIDWORKS入門Chapter6の改良（グループ最終課題）　140分チュートリアルで学んだ内容を活かして基礎的な伝動用機械要素を含んだモデリングを行う
	キーワード(Key Word(s))	機械構造，モデリング，伝動用機械要素
	事前学修の内容	教科書6章で作成したCADと３Dプリンタで製作した部品との寸法差を整理しておくこと．
	事前学修の時間	90分
	事後学修の内容	グループ課題のプロトタイピングを開始するチュートリアル：モーション解析と合致重複，PhotoView360および概観
	事後学修の時間	180分
	自由記述欄
第11回	概要	７月３日：材料の強度計算，設計変更（ドローンフレーム課題①）
	授業時間内の学修内容	講義：課題の事前説明，材料試験の意義とその方法，万能試験機の紹介　50分実験：万能試験機によるPLAの物性計測（50分）演習　既存のドローンフレームのアセンブリを行い，CAEの動作確認を行う．　50分事後学習のおさらい：前回演習にて不明点のフォロー　40分演習：教科書SOLIDWORKS入門Chapter6　１０～１６の内容を演習チュートリアルで学んだ内容を活かして基礎的な締結用機械要素を含んだモデリングを行う
	キーワード(Key Word(s))	万能試験機，強度試験
	事前学修の内容	「機械設計製図便覧」４，５章の材料力学，機械材料を読んで内容を理解しておく特に、実験値に基づいてヤング率の計算方法を復習しておくこと．
	事前学修の時間	90分
	事後学修の内容	寸法計測が完了した部品から手書きで製図を行うこと（CADと寸法が異なる部分を中心に寸法の記載をすること）材料の強度の計算方法また必要な実験値を報告資料にまとめる．既存のドローンフレームと比較して，課題の要件を改善するフレームの再設計を開始するグループ課題のプロトタイピングを継続する
	事後学修の時間	180分
	自由記述欄
第12回	概要	７月１０日：フレーム構造の再設計（ドローンフレーム課題②）
	授業時間内の学修内容
	キーワード(Key Word(s))	強度試験，材料力学，CAE
	事前学修の内容	操舵機構のCAD例とそのモデリング法を調査し，演習での作業をスムーズに行えるようにしておくこと
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	個人ドローン課題の設計を完了して発表資料を作成グループ課題のプロトタイピングを継続する
	事後学修の時間	180分
	自由記述欄
第13回	概要	７月１７日：再設計したフレーム構造の発表（ドローンフレーム課題③）
	授業時間内の学修内容
	キーワード(Key Word(s))
	事前学修の内容	フレーム構造のCAD例とそのモデリング法を調査し，演習での作業をスムーズに行えるようにしておくこと
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	グループ課題のプロトタイピングを完了する
	事後学修の時間	180分
	自由記述欄
第14回	概要	７月２４日：製作した簡単な機械を用いた動作試験と報告準備（コーヒーミル課題②）
	授業時間内の学修内容	機械要素の設計の基礎として，基本的な車両の設計を行う第13回ではフレーム構造のモデリングを行う．機械要素の設計の基礎として，基本的な車両の設計を行う第13回ではフレーム構造のモデリングを行う．機械要素の設計の基礎として，基本的な車両の設計を行う第14回では車輪機構及び動力伝達機構のモデリングを行う．
	キーワード(Key Word(s))	車両，モデリング, 操舵機構車両，モデリング, フレーム構造車両，モデリング, 車輪，駆動輪，非駆動輪，伝達機械要素，歯車，チェーン伝動
	事前学修の内容	車輪のCAD例とそのモデリング法を調査し，演習での作業をスムーズに行えるようにしておくこと
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	グループ課題のプロトタイプ動作試験の結果に基づいて，グループで成果報告発表資料を作成する
	事後学修の時間	180分
	自由記述欄
第15回	概要	７月３１日：製作した簡単な機械について最終成果報告（コーヒーミル課題③）
	授業時間内の学修内容	発表：最終成果報告（30分×4班＝120分）講義：本演習の総括，後期演習の予告，夏休み中の３Dプリンタの使用方法などを説明する　60分
	キーワード(Key Word(s))	プレゼンテーション
	事前学修の内容	発表資料の発表練習を各グループで行う．
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	自転車をモデリングするための基礎３D-CAD設計（チュートリアル動画を参照して各自夏休みに実施）フレーム構造のモデリングの完成車輪及び動力伝達部のモデリングを完成させることアセンブリした車両の３D-CADを提出 ※後期演習ではこの車両モデルを基礎として，応用的な機械要素の追加などを行います．そのため，本課題の提出が「設計製図学Ⅱ」の実質的な受け入れ基準となります．
	事後学修の時間	240分
	自由記述欄