|| 英語(English)
学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 機械工学科
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
工業力学Ⅰ
Engineering Mechanics I
2 E004-01 2024年度
1期(前学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*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.力 2.力の合成・分解 3.力のモーメント 4.力のつりあい 5.重心 静力学における基本的な概念である力、力のモーメント、重心を理解し、さまざまな機械あ るいは機械部品に対してどこにどのような力が働くかを求めるといった力学的解析能力を身 につける。また、他の科目で学ぶ知識とあわせることにより機械設計に応用できるようにな る。
授業の概要および学習上の助言
機械工学における重要科目である力学には、機械力学、材料力学、熱力学、流体力学などがある。工業力学は、これらの力学 の基礎として位置付けられる。工業力学は、大別して静的な問題を取り扱う静力学と動的な問題に関わる動力学に大別される が、本講義では静力学を主体として次の項目について学ぶ。剛体の運動、仕事、エネルギ等の動力学は、2期以降の工業力学I I、機械力学I、機械力学IIで学ぶので、合せて受講することが必要である。   1.力   2.力の合成と分解   3.力のモーメント   4.力のつりあい   5.重心と物体のすわり 工業力学を身につけるためには、その概念を理解し、自ら演習問題に取り組み、実際的な問題に対処できる力を養成する必要 がある。そのため、授業は、講義とそれに関する例題演習を組み合わせたアクティブラーニング形式で実施する。
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:工業力学 第4版[森北出版] 参考書:指定なし リザーブドブック:指定なし
履修に必要な予備知識や技能
演習問題を多数解いてみることが重要である。高校レベルの数学、物理をよく理解しておくこと。授業には常に関数電卓を携 行すること。なお、クラス、講義の進捗状況および学年暦などに応じて、学習内容を一部変更することがあるので連絡に注意 すること。受講態度の悪いものには退室を命じ、出席を認めない場合がある。オフィスアワーを利用し、学習することを勧め る。また、本授業内容は、次学期以降の専門科目の理解に不可欠である。
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
D,M 物体に作用する力を適切に表示し、その大きさをSI単位系で表わすことができる。
D,M 力の概念を理解し、複数の力の合力や力の任意の方向成分を求めることができる。
D,M 力のモーメントの概念を理解し、力のモーメントを計算することができる。
D,M 力の釣り合いの概念を理解し、物体に働く反力などを求めることができる。
D,M 重心および図心の概念を理解し、これらを求めることができる。
D,M 物体のすわりの安定を判別できる。
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 30 40 20 0 0 0 10 100
指標と評価割合 総合評価割合 30 40 20 0 0 0 10 100
総合力指標 知識を取り込む力 20 25 5 0 0 0 0 50
思考・推論・創造する力 5 10 5 0 0 0 0 20
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 0 0 0
発表・表現・伝達する力 0 0 5 0 0 0 0 5
学習に取組む姿勢・意欲 5 5 5 0 0 0 10 25
※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 学期末に筆記試験を行い、達成度を確認する。試験は、授業で取り上げた内容のすべての範囲から出題す るので、基礎の段階的な理解力とそれを応用する力を十分に養う必要がある。なお、必要に応じて、中間 試験を実施する場合もある。
クイズ
小テスト
小テストを各授業のトピックスに合わせて数回実施する。トピックスを大別すると、力の表示、力の合成 と分解、力のモーメント、力のつり合い、重心と図心、物体のすわりである。小テストの結果、理解不十 分な事項についてはよく復習する。
レポート 提示された課題に対してレポート形式で解答し提出する(全3回)。そのトピックスは小テストと同様であ る。課題は各教員から指示する。課題の未提出はもちろん期限を過ぎて提出されたものについては学習意 欲がないものとして採点は行わない。予習ノートは適宜課すので、授業開始前までに提出の事。なお予習 ノートはレポート点の一部として取り扱う。
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他 各週の宿題(演習問題)に解答し提出する。課題は各教員から指示する。課題の未提出はもちろん期限を 過ぎて提出されたものについては学習意欲がないものとして採点は行わない。次回の授業開始前までに提 出の事。
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
①1点にはたらく複数の力の合力の大きさ、方向、作用線を求 めることができる。 ②力を任意の方向に分解することができ、物体の異なる作用点 に働く力の合力の大きさ、方向、作用線を求めることができる 。 ③複雑な形状の物体にはたらく力のモーメントを計算できる。 ④実際の問題に対して力のつりあいの考え方を利用して、各部 に作用する力を求めることができる。 ⑤複雑な形状の物体について重心を求めることができる。 ⑥複雑な形状の物体のすわりの安定性を評価することができる 。 ①力の表示に必要な要素を説明し、力をSI単位で示すことがで きる。 ②力をX,Y方向成分に分解することができ、物体の異なる作用 点に働く3力の合力の大きさを求めることができる。 ③物体に働く力のモーメントを計算し、適切な単位で表記する ことができる。 ④回転支点に作用する力に関して簡単な例題を解くことができ る。 ⑤簡単な形状を組み合わせた物体についての重心を求めること ができる。 ⑥簡単な形状の物体のすわりの安定性を判別できる。
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※
1 【授業ガイダンスおよび復習】 ・科目の学習目標、概要や行動目標を理解する。特に この科目が機械工学科の教育目標のどの部分を担って いるか、具体的な達成レベルの目安を理解する。 ・工業力学Iで必要な数学について学ぶ。 【SI単位と有効数字】 【力の表示・力の単位】 【1点にはたらく力の合成と分解】その1 講義、演習、質疑、自己点検 (予習) 機械工学科の教育目標と本科目と の関連を理解する 教科書 P170〜171  P1〜5 (復習) 講義で取り上げた数学の内容につ いて復習する 60 60
2 【1点にはたらく力の合成と分解】その2 【力のモーメントと偶力】その1 講義、演習、質疑、自己点検 (予習) 教科書P2〜9をよく読んでおく (復習) 1点にはたらく力の合成・分解に ついて、テキストの例題問題で復 習する 60 60
3 【力のモーメントと偶力】その2 【着力点の異なる力の合成】その1 講義、演習、質疑、自己点検 (予習) 教科書P6〜13をよく読んでおく (復習) 力のモーメント・偶力について、 テキストの例題問題で復習する 60 60
4 【着力点の異なる力の合成】その2 ※P13〜15の図式で求める方法は省略する 講義、演習、質疑、自己点検 (予習) 教科書P9〜13をよく読んでおく (復習) 着力点の異なる力の合成について 、テキストの例題問題で復習する 60 60
5 【小テスト1の実施】 【1点にはたらく力のつり合い】その1 講義、演習、質疑、小テスト 、自己点検 (予習) 第1週目から4週目までの内容を理 解する P17〜19をよく読んでおく (復習) 1点にはたらく力のつり合いにつ いて、テキストの例題問題で復習 する 120 60
6 【小テスト1の返却・解説】 【1点にはたらく力のつり合い】その2 【接触点、支点にはたらく力】その1 講義、演習、質疑、自己点検 (予習) 教科書P17〜20をよく読んでおく (復習) 接触点、支点にはたらく力につい て、テキストの例題問題で復習す る 60 60
7 【接触点、支点にはたらく力】その2 【着力点が異なる力のつり合い】その1 ※P22〜24の図式で求める方法は省略する 講義、演習、質疑、自己点検 (予習) 教科書P19〜22をよく読んでおく (復習) 着力点の異なる力のつりあいにつ いて、テキストの例題問題で復習 する。 60 60
8 【着力点が異なる力のつり合い】その2 ※P24〜28のトラス(2.4)は省略する 講義、演習、質疑、自己点検 (予習) 教科書P21〜22をよく読んでおく (復習) 着力点の異なる力のつりあいにつ いて、テキストの例題問題を復習 する 60 60
9 【小テスト2の実施】 【重心と図心】 講義、演習、質疑、小テスト 、自己点検 (予習) 第5週目〜8週目までの内容を理解 する 教科書P31〜32をよく読んでおく (復習) 重心と図心について、テキストの 例題問題で復習する 120 60
10 【小テスト2の返却・解説】 【物体の重心】その1 講義、演習、質疑、自己点検 (予習) 教科書P32〜38をよく読んでおく (復習) 物体の重心について、テキストの 例題問題で復習する。 60 60
11 【物体の重心】その2 【物体のすわり】 講義、演習、質疑、自己点検 (予習) 教科書P32〜40をよく読んでおく (復習) 物体の重心、すわりについて、テ キストの例題問題で復習する。 60 60
12 【小テスト3の実施】 【総合演習】その1 講義、演習、質疑、小テスト 、自己点検 (予習) 第9週目〜11週目の内容をよく理 解する (復習) 授業で取り上げた演習問題をもう 一度振り返る 90 60
13 【小テスト3の返却・解説】 【総合演習】その2(今までのすべての内容の演習) 講義、演習、質疑、自己点検 (予習) これまでの講義内容を振り返り、 おさらいする。 (復習) 理解不十分と思われる点について 復習する。 120 60
14 【これまでの総復習】 【達成度確認試験】 ・試験を行い、理解度を確認する。 講義、演習、質疑、試験、自 己点検 (予習) これまですべての内容について、 理解度を確認する 180
15 【達成度試験の返却と解説】 【達成度の確認】 講義、質疑、自己点検 (復習) 学習が不十分である項目について 復習し、次年度以降の専門科目と の関連について確認する。 120