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授業科目区分	科目名	単位数	科目コード	開講時期	履修方法
専門教育課程専門科目専門	３Ｄ－ＣＡＤ 3D - CAD	2	E116-01	2024年度５期（前学期）	修学規程第4条を参照

担当教員名
森吉　貴大

＊印は、実務経験のある教員を示しています。

授業科目の学習・教育目標

キーワード

学習・教育目標

1.CAD/CAM/CAE 2.パーツモデリング 3.アセンブリモデリング 4.3Dデータ 5.3Dプリンタ

航空機や宇宙機の製造過程において，コンピュータを援用して設計，空力・構造解析，製作の一連の過程を実施する計算機支援技術（CAE）と呼ばれる手法が現在主流となっている．この科目では3D-CADシステムを用いて，基本的な設計技法を習得することにより，機体の設計ツールとして3D-CADシステムを適切に利用できる能力を習得する．また、近年のデジタルファブリケーション技術の発展に伴い, 3Dデータをそのまま, 製造現場に活用する動向も進んでいる。それらについて学習し、活用する手法を習得する。

授業の概要および学習上の助言

本科目は，設計から製造に至る様々な技術者の活動を効果的に支援するCADシステムを取り上げ，その機能と活用方法について学ぶ．授業はシステムの機能に関する講義とコンピュータを用いた演習で構成され，以下の内容を取り扱う．１．航空機や宇宙機の設計・製造におけるコンピュータ利用２．CAD/CAM/CAEシステムの機能３．三次元パーツモデリング機能４．アセンブル機能５．積層造型法（Additive Manufacturing）＜総合注意事項＞レポートにおけるコピー行為は技術者倫理に反する行為であり，それが見つかった時点で本科目の単位認定は行わないので，本件を十分に理解・認識し，受講すること．

教科書および参考書・リザーブドブック
教科書：指定なし参考書：指定なしﾘｻﾞｰﾌﾞﾄﾞﾌﾞｯｸ：指定なし

履修に必要な予備知識や技能

「機械系製図Ⅰ」「機械系製図Ⅱ」を履修済みであることが望ましい．授業は，「積み上げ方式」の学習（前の授業で身に付けた知識・能力をベースに新しい主題に取り組む）を行う．したがって，毎週提示される学習主題は，その週内に確実に本質を理解し，十分応用できるようにしておくこと．また，遅刻や欠席をしないこと．チーム活動や学習上の重大な障害となる．

学生が達成すべき行動目標
No.	学科教育目標（記号表記）
①	E,I,L	航空機や宇宙機の製造過程におけるコンピュータ利用の概要につき理解し説明できる.
②	E,I,L	航空機や宇宙機の製造過程におけるCADの位置付けを理解し説明できる．
③	E,I,L	CADモデリング機能を駆使して，設計ロジックを表現した部品モデルが作成できる．
④	E,I,L	アセンブル機能を使用して，最終的な形状モデルを作成できる．
⑤
⑥

達成度評価
				評価方法
				試験	クイズ小テスト	レポート	成果発表 (口頭・実技)	作品	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	0	20	40	40	0	0	0	100
指標と評価割合	総合評価割合		0	20	40	40	0	0	0	100
	総合力指標	知識を取り込む力	0	10	20	5	0	0	0	35
		思考・推論・創造する力	0	5	15	15	0	0	0	35
		コラボレーションとリーダーシップ	0	0	0	5	0	0	0	5
		発表・表現・伝達する力	0	0	0	15	0	0	0	15
		学習に取組む姿勢・意欲	0	5	5	0	0	0	0	10

※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。

評価の要点
評価方法	行動目標		評価の実施方法と注意点
試験	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
クイズ小テスト	①	レ	レポート課題により学習内容の理解度を評価する．この学習活動は，講義時に学んだ学習主題の理解促進を図り，応用能力を確実に定着させることを目的としている．出題された課題は，授業開始時に収集します．これ以降の課題提出は認めません．課題は，必要な専門能力を育成するために出題されます．十分な時間を掛け，計画的に取り組んでください．提出日が近づいてから，慌てて取り組んでも実力はつきません．
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤
	⑥
レポート	①	レ	設計課題（3次元CAD）により，3次元CADシステムの重要な機能を理解し，設計作業へ応用できるかについて評価する．設計課題は，航空機等に関連した部品・装置や地域課題を解決する物品・製品を対象としたモデル作成を3次元CADにより行い，レポートにまとめる．また，本講議に関連した内容について調べてまとめるレポート課題を課す．
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤
	⑥
成果発表 (口頭・実技)	①	レ	3次元CADシステムを設計・製造のために適用できる能力を評価するため，与えられた課題のCADモデルを設計する課題や，設計したCADモデルを実際に製造する造形課題を課す．また，製造したモデルに加えて，チームで提出するレポート及びプレゼンテーションにより評価する．
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤
	⑥
作品	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
ポートフォリオ	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
その他	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥

具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安	標準的な達成レベルの目安
(1)航空機の製造過程におけるCAD/CAM/CAEの役割を理解し説明できる．(2)3次元CADシステムのモデリング機能を理解して，設計ロジックを表現した部品モデルを作成できる．(3)アセンブル機能を理解して，適切な拘束条件のもとで最終的な形状モデルを作成できる．	(1)航空機の製造過程におけるCAD/CAM/CAE利用の状況を理解できる．(2)3次元CADシステムのモデリング機能を利用して，部品モデルを作成できる．(3)アセンブル機能を利用して，最終的な形状モデルを作成できる．

ＣＬＩＰ学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では：「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、ＧｏｏｄＷｏｒｋ！」：のようなプロセス（一部あるいは全体）を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間（例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間／週）を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。

授業明細
回数	学習内容	授業の運営方法	学習課題予習・復習	時間：分※
第1回	【ガイダンス】 1)学習支援計画書を基に科目の学習教育目標，概要や行動目標を理解する． 2)本科目の講義方針および演習の実施方法と評価法を理解する．【航空機の設計・製造におけるコンピュータ利用】 1)航空機の設計・開発から検査・納品までの流れ 2)開発・設計におけるコンピュータ利用 3)製造・検査におけるコンピュータ利用【CADシステムの概要説明】 1)3次元CADシステムの機能構成を理解する． 2)CADを用いたモデリングの流れを理解する．【パーツ作成の基本操作】パーツ作成の基本操作を理解する．クラスワーク課題に取り組む．	講義と演習自己点検	【予習】機械系製図Ⅰおよび機械系製図Ⅱで修得した製図法を復習する．また，NXsiemensの使用方法を説明する．【復習】航空システム工学科の学習教育目標と本科目との関連を理解する．航空機の設計・製造におけるコンピュータ利用について理解する．【課題】課題が出された場合は作成する．	60 30
第2回	【パーツ作成の応用操作(1)】ヒストリー機能（オーダードモード）を利用したパーツ作成の応用操作を理解する．クラスワーク課題に取り組む．	講義と演習自己点検	【復習】講義内容を復習する．【課題】課題が出された場合は作成する．	20
第3回	【パーツ作成の応用操作(2)】ヒストリー機能（オーダードモード）を利用したパーツ作成の応用操作を理解する．クラスワーク課題に取り組む．	講義と演習自己点検	【復習】講義内容を復習する．【課題】課題が出された場合は作成する．	20
第4回	【CADとCAEの利用】 CADとCAEが設計において，どう活用されているか理解する．	講義自己点検	【復習】講義内容を復習する．【課題】「CADとCAEの利用」に関する課題を作成する．	20
第5回	【応用機能(1)】 3次元CADシステムの応用機能であるパラメトリックモデリングを理解し，演習する．クラスワーク課題に取り組む．	講義と演習自己点検	【復習】演習内容を復習する．【課題】課題が出された場合は作成する．	20
第6回	【総合演習(1）】 3次元CADシステムを利用した演習を行う．課題に取り組む．	演習自己点検	【復習】演習内容を復習する．【課題】課題が出された場合は作成する．	20
第7回	【アセンブル機能(1)】アセンブル機能の基礎について理解する．クラスワーク課題に取り組む．	講義と演習自己点検	【復習】講義内容を復習する．【課題】課題が出された場合は作成する．	20
第8回	【アセンブル機能(2)】アセンブル機能の基礎について理解する．クラスワーク課題に取り組む．	講義と演習自己点検	【復習】講義内容を復習する．【課題】課題が出された場合は作成する．	20
第9回	【Additive Manufacturing】積層造型法（Additive Manufacturing）について理解する．	講義自己点検	【復習】講義内容を復習する．【課題】「Additive Manufacturi ng」に関する課題を作成する．	20
第10回	【応用機能(2)】 3次元CADシステムの応用機能である曲面生成について理解する．クラスワーク課題に取り組む．	講義と演習自己点検	【復習】講義内容を復習する．【課題】課題が出された場合は作成する．	30
第11回	【総合演習(2）】 3次元CADシステムを利用した演習を行う．チームでの造形課題に取り組む．	演習自己点検	【予習・復習】演習内容の予習・復習を行う．【課題】チームでの造形課題を進める．	30
第12回	【総合演習(3）】 3次元CADシステムを利用した演習を行う．チームでの造形課題に取り組む．	演習自己点検	【予習・復習】演習内容の予習・復習を行う．【課題】チームでの造形課題を進める．	30
第13回	【総合演習(4）】 3次元CADシステムを利用した演習を行う．設計課題に取り組む．	演習自己点検	【予習・復習】演習内容の予習・復習を行う．【課題】設計課題を進める．	30
第14回	【総合演習(5）】 3次元CADシステムを利用した演習を行う．設計課題に取り組む．	演習自己点検	【予習・復習】演習内容の予習・復習を行う．【課題】設計課題を進める．	30
第15回	【総合演習(6)】チームで設計・造形したモデルについて発表し，学生および教員と議論を行う．【自己点検】 1)行動目標に達したかどうかの確認を行う． 2)講義全体のまとめを行う．	発表及び質疑応答自己点検	行動目標に達したかどうか各自確認する．	30