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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 航空システム工学科
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
3 E105-01 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.力のつりあい 4.力のモーメント 5.重心 「工業力学Ⅰ」では、静力学における基本的な概念(力、力のモーメント、重心)を理解し 、航空機をはじめとする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 働くかを求めるための力学的解析能力を身につける。また、他の科目で学んだ知識とあわせ ることにより、航空機構造等の構造体や機械設計、飛行力学等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
工業力学は、航空システム工学における重要科目である力学には、熱力学、機械のダイナミックス、流体力学、材料力学などの 基礎として位置付けられ、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。  「工業力学Ⅰ」では、静力学を主体として、力とモーメントについて身近な事例を参考に基本的な考え方を理解し、任意の 方向への力の分解と合成、力とモーメントのつり合い式の算出について学ぶ。以下に各単元を示す。   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(図式解法は対象範囲としない)   5.重心とすわり  授業は計22コマ(1.5コマ×15回を基準)実施する。詳細のスケジュールについては初回講義時に説明する。  工業力学を身につけるためには、基本的な概念を理解した上で自ら多くの演習課題に取り組み、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、授業では講義とそれに関する例題演習を組み合わせて行う。毎回の講義の最後に行う理 解度を確認する演習および与えられた課題等を利用して、理解度をチェックしながらよく復習すること。そのために,オンデ マンドの授業資料を活用して学修を行う.  学習内容については、理解度、講義の進捗状況および学年歴などに応じて、変更することがあるので連絡に注意すること。  なお、剛体の運動、仕事、エネルギー等の動力学は、2期以降の工業力学Ⅱ,機械力学等で学ぶ。
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
・高校レベルの数学、物理をよく復習し、理解しておくこと。  特に基本的な三角関数、微分・積分、ベクトル合成は必須である。 ・授業には常に関数電卓を携行し、基本的な操作を習熟しておくこと。
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
D,J,K,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,J,K,M 力の概念を理解し、複数の力を合成したり、力の任意の方向成分を求めることができる。
D,J,K,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,J,K,M 力のつりあいについての式を立て、計算ができる。
D,J,K,M 重心(あるいは図心)の概念を理解し、重心や図心を求めることができる。
D,J,K,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 30 0 0 0 0 100
指標と評価割合 総合評価割合 30 40 30 0 0 0 0 100
総合力指標 知識を取り込む力 10 10 10 0 0 0 0 30
思考・推論・創造する力 15 10 10 0 0 0 0 35
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 5 10 5 0 0 0 0 20
学習に取組む姿勢・意欲 0 10 5 0 0 0 0 15
※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 学期末に履修範囲全体の理解度を確認するための達成度確認試験を実施する。 ・講義内容、演習問題、レポート課題、小テストなどを全般にわたって十分に復習しておく。特に理解度 レポートを活用して、理解が不十分な事項について重点的に復習すること。 ・試験の際には関数電卓を必ず持参すること。
クイズ
小テスト
講義した内容に関する小テストを学期の途中に複数回実施する。 ・それぞれの範囲に対する理解度に応じて評価を行う。 ・小テストの復習課題などを利用して理解度を分析し、不十分な事項についてよく復習すること。 ・授業中に実施する復習小テストや小テストの復習課題、理解度レポートなどは、その得点や提出状況を クイズ・小テストの一部として評価することがある。
レポート 授業中に提示された課題についてレポートの形式で提出する。 ・課題は、予習や復習を補うものであり、授業毎に与えられる。  また、各課題の理解度について、自己分析を行い、その結果をレポートとして提出する。 ・未提出および期限を過ぎて提出されたレポートについては減点対象となることがある。
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他
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力を任意の座標系に対して適切に表示することができる。 ②力を任意の方向に分解することができ、物体の異なる複数の 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。 ③3次元空間での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その物体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簡単な例題について回転支点に作用する力を求めることがで きる。 ⑤簡単な物体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 ・学習支援計画書を基に、本科目の概要、目標および 運営方法等を理解する。特に、この科目が航空システ ム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。 ・「力」とは何かを考える。 ・「力の表示・単位」について学習する。 講義 演習 自己点検 【予習】授業の対象となる範囲に ついて教科書、資料を読む。 【復習】航空システム工学科の教 育目標と本科目との関連を理解す る。 講義および演習内容を復習し、課 題が出された場合は取り組む。 30 60
1.5 (項目は同上)  主に復習と演習 (同上) (同上)
2 ・「力の合成・分解」について学ぶ。 講義 演習 自己点検 【予習】授業の対象となる範囲に ついて教科書、資料を読む。 【復習】講義および演習内容を復 習する。課題が出された場合は取 り組む。 30 60
2.5 (項目は同上)  主に復習と演習 (同上) (同上)
3 ・「力のモーメント・偶力」について学ぶ。 講義 演習 自己点検 【予習】授業の対象となる範囲に ついて教科書、資料を読む。 【復習】講義および演習内容を復 習する。課題が出された場合は取 り組む。 60 60
3.5 (項目は同上)  主に復習と演習 (同上) (同上)
4 ・「着力点の異なる力の合成」について学ぶ. 講義 演習 自己点検 【予習】授業の対象となる範囲に ついて教科書、資料を読む。 【復習】講義および演習内容を復 習する。課題が出された場合は取 り組む。 60 60
4.5 (項目は同上)  主に復習と演習 (同上) (同上)
5 ・【中間まとめ(1)】:課題等の解説を通して、こ れまでの学習内容について総合的に理解を深める。 ・【小テスト(1)】:1〜4回までの学習内容につい て小テストを行い、理解度を確認する。 講義 小テスト 自己点検 【予習】小テストの対象となる範 囲を復習する。 【復習】小テストおよび演習内容 を復習する。課題が出された場合 は取り組む。 120 60
5.5 (項目は同上) (同上) (同上)
6 ・「力のつりあい」について学習する。 ・【中間振り返り学習(1)】:小テスト(1)の内 容を中心に、理解の不十分な部分を確認する。 講義 演習 自己点検 【予習】授業の対象となる範囲に ついて教科書、資料を読む。 【復習】講義および演習内容を復 習する。課題が出された場合は取 り組む。 60 60
6.5 (項目は同上)  主に復習と演習 (同上) (同上)
7 ・「接触点・支点に働く力」と「着力点の異なる力の つりあい」について学ぶ. 講義 演習 自己点検 【予習】授業の対象となる範囲に ついて教科書、資料を読む。 【復習】講義および演習内容を復 習する。課題が出された場合は取 り組む。 60 60
7.5 (項目は同上)  主に復習と演習 (同上) (同上)
8 ・【中間まとめ(2)】:課題等の解説を通して、こ れまでの学習内容について総合的に理解を深める。 ・【小テスト(2)】:5〜7回までの学習内容につい て小テストを行い、理解度を確認する。 小テスト 講義 自己点検 【予習】小テストの対象となる範 囲を復習する。 【復習】小テストおよび演習内容 を復習する。課題が出された場合 は取り組む。 120 60
8.5 (項目は同上) (同上) (同上)
9 ・「重心と図心」について学ぶ。 ・【中間振り返り学習(2)】:小テスト(2)の内 容を中心に、理解の不十分な部分を確認する。 講義 演習 自己点検 【予習】授業の対象となる範囲に ついて教科書、資料を読む。 【復習】講義および演習内容を復 習する。課題が出された場合は取 り組む。 60 60
9.5 (項目は同上)  主に復習と演習 (同上) (同上)
10 ・「物体の重心」ついて学ぶ。 講義 演習 自己点検 【予習】授業の対象となる範囲に ついて教科書、資料を読む。 【復習】講義および演習内容を復 習する。課題が出された場合は取 り組む。 60 60
10.5 (項目は同上)  主に復習と演習 (同上) (同上)
11 ・物体のすわりについて学ぶ. 講義 演習 自己点検 【予習】授業の対象となる範囲に ついて教科書、資料を読む。 【復習】講義および演習内容を復 習する。課題が出された場合は取 り組む。 60 60
11.5 (項目は同上)  主に復習と演習 (同上) (同上)
12 ・【中間まとめ(3)】:課題等の解説を通して、こ れまでの学習内容について総合的に理解を深める。 ・【小テスト(3)】:8〜11回までの学習内容につ いて小テストを行い、理解度を確認する。 小テスト 講義 自己点検 【予習】小テストの対象となる範 囲を復習する。 【復習】小テストおよび演習内容 を復習する。課題が出された場合 は取り組む。 120 60
12.5 (項目は同上) (同上) (同上)
13 ・【総合演習(1)】:これまでの学習全体について 総合的に復習し、理解を深めるとともに、より発展的 な問題に挑戦する。  小テスト(3)の内容を中心に、理解の不十分な部 分を確認する。   講義 演習 自己点検 【予習】全体の授業範囲を復習す る。 【復習】授業で取り扱った演習内 容を復習する。課題が出された場 合は取り組む。 60 60
13.5 (項目は同上)  主に復習と演習 (同上) (同上)
14 ・【達成度確認試験】:1〜13回の授業内容に関して 理解度を確認する試験を実施する。 ・【総合演習(2)】:これまでの学習全体について 総合的に復習し、理解を深めるとともに、より発展的 な問題に挑戦する。 演習 達成度確認試験 自己点検 【予習】全体の授業範囲を演習を 中心に復習する。 【復習】14回の講義で気がついた 理解不足の項目について重点的に 復習する. 180 30
14.5 (項目は同上) (同上) (同上)
15 ・【総合演習(3)】:授業全体について総合的に復 習し、理解を深める。 ・【自己点検】:行動目標の達成について確認、評価 する。 講義 自己点検 アンケート 【予習】全体の授業範囲を復習し 、行動目標について評価、反省す る。 【復習】講義内容を復習する。 30 30