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開講年度 | 2021 年度 | |
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開講区分 | 教育学研究科(修士課程)教育科学専攻・理数・生活系教育領域 | |
受講対象学生 |
大学院(修士課程・博士前期課程・専門職学位課程) : 1年次 2012年度以降の入学生が対象です。 |
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選択・必修 | 選択必修 |
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授業科目名 | 機械工学特論演習Ⅱ | |
きかいこうがくとくろんえんしゅうに | ||
Mechanical Engineering Ⅱ | ||
単位数 | 1 単位 | |
ナンバリングコード | ED-MECH-4
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開放科目 | 非開放科目 | |
開講学期 |
後期 |
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開講時間 |
火曜日 5, 6時限 |
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授業形態 |
* 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 |
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開講場所 | ||
担当教員 | 中西 康雅(教育学部) | |
NAKANISHI, Yasumasa | ||
SDGsの目標 |
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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 |
授業の概要 | 計算力学における代表的な解析手法である有限要素法ついて学習し、これを活用した構造解析技術の習得と、学校教育課程への導入について学習する。 |
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学修の目的 | 計算力学の現状と展望について学習し、解析手法の一種である有限要素法により線形弾性体の応力解析を行うことができるようになることを目的とする。 このような学習を通じ、計算力学が現代のものづくり産業において果たしている役割を理解するとともに、学校教育課程のものづくり教育に導入することの意義について理解することを目的とする。 |
学修の到達目標 | 計算力学の意義について説明することができる。 中学校の技術科教育、工業高校の教育課程において計算力学を位置づけることができる。 |
ディプロマ・ポリシー |
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成績評価方法と基準 | 期末試験50%、各回のレポート50% |
授業の方法 | 講義 |
授業の特徴 |
その他、能動的要素を加えた授業(ミニッツペーパー、シャトルカードなど) |
授業改善の工夫 | 実際のシミュレーション技術の適用例などを話題にしながら、知識の活用力の育成をはかる。 |
教科書 | 必要に応じて書籍を紹介したり、プリントを配布する。 |
参考書 | 「有限要素法入門」,三好俊郎,培風館など |
オフィスアワー | 毎週水曜日12:00~13:00,場所:技術棟1階 材料加工教員室 |
受講要件 | |
予め履修が望ましい科目 | |
発展科目 | |
その他 |
MoodleのコースURL |
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キーワード | 計算力学 有限要素法 技術科教育 工業 |
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Key Word(s) | Computational Mechanics Finite Element Method Technology Education Manufacturing |
学修内容 | 1.計算力学とCAE 2.骨組構造のマトリックス構造解析 3.線形弾性体の境界値問題 4.1次元弾性体の有限要素法 5.トラス構造の解析法 6.トラス構造の解析法演習 7.三角形要素による有限要素法の基礎 8.三角形要素による有限要素法の演習(面内変形問題) 9.三角形要素による有限要素法の演習(曲げ変形問題) 10.三角形要素による有限要素法の演習 11.学校教育課程における計算力学の展開1:機械工学に関わるシミュレーション教材の意義と現状 12.学校教育課程における計算力学の展開2:機械工学に関わるシミュレーション教材の実践例 13.学校教育課程における計算力学の展開3:機械工学に関わるシミュレーション教材の検討 14.学校教育課程における計算力学の展開4:機械工学に関わるシミュレーション教材開発の報告 15.まとめ 16.試験 |
事前・事後学修の内容 | 1.計算力学とCAE 事前:配布資料をもとに授業内容について確認する。 事後:配布資料をもとに授業を振り返り理解を深め、演習課題に取り組むこと。(課題の内容については授業時に提示する。) 2.骨組構造のマトリックス構造解析 事前:配布資料をもとに授業内容について確認する。 事後:配布資料をもとに授業を振り返り理解を深め、演習課題に取り組むこと。(課題の内容については授業時に提示する。) 3.線形弾性体の境界値問題 事前:配布資料をもとに授業内容について確認する。 事後:配布資料をもとに授業を振り返り理解を深め、演習課題に取り組むこと。(課題の内容については授業時に提示する。) 4.1次元弾性体の有限要素法 事前:配布資料をもとに授業内容について確認する。 事後:配布資料をもとに授業を振り返り理解を深め、演習課題に取り組むこと。(課題の内容については授業時に提示する。) 5.トラス構造の解析法 事前:配布資料をもとに授業内容について確認する。 事後:配布資料をもとに授業を振り返り理解を深め、演習課題に取り組むこと。(課題の内容については授業時に提示する。) 6.トラス構造の解析法演習 事前:配布資料をもとに授業内容について確認する。 事後:配布資料をもとに授業を振り返り理解を深め、演習課題に取り組むこと。(課題の内容については授業時に提示する。) 7.三角形要素による有限要素法の基礎 事前:配布資料をもとに授業内容について確認する。 事後:配布資料をもとに授業を振り返り理解を深め、演習課題に取り組むこと。(課題の内容については授業時に提示する。) 8.三角形要素による有限要素法の演習(面内変形問題) 事前:配布資料をもとに授業内容について確認する。 事後:配布資料をもとに授業を振り返り理解を深め、演習課題に取り組むこと。(課題の内容については授業時に提示する。) 9.三角形要素による有限要素法の演習(曲げ変形問題) 事前:配布資料をもとに授業内容について確認する。 事後:配布資料をもとに授業を振り返り理解を深め、演習課題に取り組むこと。(課題の内容については授業時に提示する。) 10.三角形要素による有限要素法の演習 事前:配布資料をもとに授業内容について確認する。 事後:配布資料をもとに授業を振り返り理解を深め、演習課題に取り組むこと。(課題の内容については授業時に提示する。) 11.学校教育課程における計算力学の展開1:機械工学に関わるシミュレーション教材の意義と現状 事前:配布資料をもとに授業内容について確認する。 事後:配布資料をもとに授業を振り返り理解を深め、演習課題に取り組むこと。(課題の内容については授業時に提示する。) 12.学校教育課程における計算力学の展開2:機械工学に関わるシミュレーション教材の実践例 事前:配布資料をもとに授業内容について確認する。 事後:配布資料をもとに授業を振り返り理解を深め、演習課題に取り組むこと。(課題の内容については授業時に提示する。) 13.学校教育課程における計算力学の展開3:機械工学に関わるシミュレーション教材の検討 事前:配布資料をもとに授業内容について確認する。 事後:配布資料をもとに授業を振り返り理解を深め、演習課題に取り組むこと。(課題の内容については授業時に提示する。) 14.学校教育課程における計算力学の展開4:機械工学に関わるシミュレーション教材開発の報告 事前:配布資料をもとに授業内容について確認する。 事後:配布資料をもとに授業を振り返り理解を深め、演習課題に取り組むこと。(課題の内容については授業時に提示する。) 15.まとめ 事前:配布資料をもとに授業内容について確認する。 事後:配布資料をもとに授業を振り返り理解を深め、演習課題に取り組むこと。(課題の内容については授業時に提示する。) |
事前学修の時間:15分/回 事後学修の時間:60分/回 |