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	2023 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	火曜日 5, 6, 7, 8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を活用する授業英語を用いた教育
授業改善の工夫	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）
オフィスアワー	毎週水曜日１６：３０－１７：３０（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13日：全体概要説明，3次元CADシステムの動作確認
	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システムとは？（５０分）Solid worksの説明と動作確認（5０分）
	キーワード(Key Word(s))	Design thinking, Rapid Prototyping, Computer Aided Design, Computer Aided Engineering, SOLIDWORKS
	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）．
	事後学修の時間	180分
	自由記述欄
第2回	概要	4月20日：３D-CADソフトのチュートリアル（部品の作成）
	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事前学習の共有とおさらい（グループワーク）　40分今後のチュートリアルへの取り組みについて説明，担当者決め　20分演習用課題への取り組み　120分
	キーワード(Key Word(s))	Solidworks，モデリング法，スケッチ，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」Chapter３を読みながら「部品の作成」を実施すること
	事後学修の時間	180分
	自由記述欄
第3回	概要	4月2７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分演習用課題への取り組み　120分
	キーワード(Key Word(s))	Solidworks，アセンブリ，図面
	事前学修の内容	Moodleへ投稿されたアセンブリ・図面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「アセンブリ」「図面」を完成させること． ※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4回	概要	５月１１日：部品の寸法計測，手書き製図，３D-CAD化①
	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．事後・事前学習のおさらい　40分演習用課題への取り組み　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	・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」7章幾何画法、17章機械製図を呼んで製図法を理解しておく
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	演習課題の３D-CAD化を完了する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１８日：３Dプリンタによる３D-CAD化した部品の具現化①
	授業時間内の学修内容	事後・事前学習のおさらい　40分デジタルファブリケーションについて　30分３Dプリンタの使用方法　30分３Dプリンタを用いた演習　80分
	キーワード(Key Word(s))	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	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	３Dプリンタを用いて自分が演習課題で作成した３D-CADを出力すること（※直後の使用者に対してプリンタの使用補助を行うこと．）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２５日：部品の寸法計測，手書き製図，３D-CAD化②
	授業時間内の学修内容	精度が求められる部品の寸法を正確に計測し，手書き製図及び，３D-CAD化を行う．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))	寸法公差，はめあい
	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	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１日：３Dプリンタによる３D-CAD化した部品の具現化②
	授業時間内の学修内容	３Dプリンタを用いた演習　80分プリンタで出力した部品のアセンブリ　80分
	キーワード(Key Word(s))	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	CADが完成したものから，事前に３Dプリンタでの出力を開始すること．
	事前学修の時間	150分
	事後学修の内容	自分の３D-CADを３Dプリンタで出力すること（また，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，アセンブリを行う（組みあがらない場合は，一度のみにゅつ力し直しを認める）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8日：材料の強度計算，設計変更
	授業時間内の学修内容	事後学習のおさらい　身に着けた内容の振り返りを行い，グループごとに発表する．講義：材料試験の意義とその方法，万能試験機の紹介演習　３Dプリンタで作成された完成品を基に強度計算が必要な個所を提示し，その計算方法を議論する．
	キーワード(Key Word(s))	強度計算，強度試験，設計変更
	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
	事前学修の時間	120分
	事後学修の内容	・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．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15日：万能試験機による強度試験
	授業時間内の学修内容	事後学習のおさらい：強度試験の計画と結果の予測　40分演習：万能試験機により得られた実験値を用いて，強度を計算する万能試験機について使用法の説明　40分万能試験機による強度計測　80分
	キーワード(Key Word(s))	万能試験機，強度試験
	事前学修の内容	強度試験について事前学習を行うこと．３Dプリンタ方式やフィラメントの材料の情報を調査し，事前に必要な計測項目を考えておくこと．
	事前学修の時間	60分
	事後学修の内容	強度試験の結果を基に設計変更の課題を出す．要請に応じて変更した内容をレポートに提出すること． CADチュートリアル：スマート構成部品，アニメーション ※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	120分
	自由記述欄
第10回	概要	6月22日：簡単な機械要素をモデリングする１
	授業時間内の学修内容	事後学習のおさらい：レポートの内容整理，疑問点の共有と回答　40分演習：教科書SOLIDWORKS入門Chapter6-１～９の内容を演習　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	「機械設計製図便覧」１１章伝動用機械要素の設計について通読しておくこと
	事前学修の時間	90分
	事後学修の内容	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 ※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11回	概要	6月29日：簡単な機械要素をモデリングする２
	授業時間内の学修内容	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))	機械要素，締結，モデリング
	事前学修の内容	「機械設計製図便覧」8章伝動用機械要素の設計について通読しておくこと
	事前学修の時間	90分
	事後学修の内容	教科書Chapter6-17を参考にして第10回，第11回の演習課題で作成したCADをアセンブリする．
	事後学修の時間	180分
	自由記述欄
第12回	概要	7月6日：車両をモデリングするための基礎３D-CAD設計１
	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12回では操舵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
	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	操舵機構のモデリングの完成
	事後学修の時間	180分
	自由記述欄
第13回	概要	7月13日：車両をモデリングするための基礎３D-CAD設計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．
	キーワード(Key Word(s))	車両，モデリング, フレーム構造
	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	フレーム構造のモデリングの完成
	事後学修の時間	180分
	自由記述欄
第14回	概要	7月20日：車両をモデリングするための基礎３D-CAD設計3
	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, 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	車輪及び動力伝達部のモデリングを完成させること
	事後学修の時間	180分
	自由記述欄
第15回	概要	7月27日：車両をモデリングするための基礎３D-CAD設計4
	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16回ではアセンブリを行い，車両のモデリングを完成させる．演習：車両のアセンブリ法の習得　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))	車両，モデリング，アセンブリ
	事前学修の内容	車両のモデル例からアセンブリ時の手順を事前学習し，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	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	180分
	自由記述欄