豊田工業大学

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工作実習工場 教育支援(工学リテラシー実技指導)

ものづくりの原点を体験する工学リテラシー

ものづくりの原点を体験する工学リテラシー

体験的教育重視の考えから、1981年の開学以来、学部1年次必修科目としています。

将来、機械システム、電子情報、物質工学等、専攻する分野は学生個々で異なりますが、「ものづくり」の原点を学生全員が体験します。

工学リテラシーの特色

全員参加・全員実践による「ものづくり」の実体験

学生一人ひとりが直接「ものづくり」を体験することで、講義で学習する理論等を実際に確認できます。併せて、「安全」に対する知識と行動を身につけることができます。

生産加工に関する幅広いテーマを体験

代表的な生産加工方法の基礎知識を広く理解することができます。

課題や問題点の自発的発掘を意識したカリキュラム構成

予習→工作→測定・評価→考察(レポート)をサイクルとした実習を行うことで、学生は、自発的に考え、行動し、エンジニアリングサイエンスの糸口をつかむことができるようになります。

体験的学習における工学リテラシーの位置づけ

工学リテラシー・・・カリキュラムの概要

工学リテラシー...カリキュラムの概要

実習指導には授業担当教員と、企業での豊富で多様な実務経歴をもつ3名の常勤指導員のほかに、トヨタ自動車(株)から、毎週、非常勤指導員として専門家の派遣を受けています。永年の実務経験に裏付けられたその道のプロから直々に、加工・安全に対する指導を受けるチャンスはとても貴重です。

工学リテラシー1

「工学リテラシー2」および後続の体験的学習科目と連携し、『ものつくり』の原点を自ら体験します。
両科目を通して、代表的な加工法のうちから 10 種(すなわち、半導体微細加工、電子工作、塑性加工、焼結、放電加工、レーザ加工、切削加工、溶接、射出成形、積層造形)を実習します。「工学リテラシー1」では、そのうち前半7種を取り扱います。

研究テーマ担当教員実習の内容・ねらい
半導体微細加工 岩田教授 シリコンウエハ上への薄膜形成とその微細加工。その過程の中で、半導体の微細加工技術の基礎を学び、測定値の処理をとおして有効数字を理解する。
電子工作 古谷教授 ワンチップマイコンを用いたライントレースカーの制御基板を製作し、電子工作の基本技術・技能を体得する。
塑性加工 藤原教授 熱した鉄をハンマーで叩く自由鍛造、プレス機による金属の切断などを体験し、塑性加工と金属材料の性質について理解する。
焼結(高温超伝導体) 荒川助教 超伝導セラミックスの作製をとおして焼結加工を体験し、焼結の原理を理解する。 また、超伝導現象を観察し、知識を深める。
特殊加工 熊谷准教授 形彫り放電加工機、ワイヤ放電加工機での火花放電加工と、レーザー加工機による加工を実施し加工特性を比較する。
NC 旋盤 山方准教授 NCプログラムを作成し、NC旋盤を用いて複雑な軸対象形状を製作。 加工結果の寸法測定による機械加工精度の理解と、有効数字の理解を目指す。

工学リテラシー2

「工学リテラシー1」を始めとする他の体験的学習科目と連携し、 創造的な『ものつくり』の原点を自ら体験します。
取り扱う工作法は、『ものつくり』の場に出てくる代表的な加工法 9 種 (すなわち、 マイクロマシニング、 電子工作、 塑性加工、 焼結、 放電加工、 切削加工、 溶接、積層造形、 射出成形) です。この実習では、 単に加工や工作を行うのではなく、 特に安全に対する基礎的な知識と行動を身に付け、 加工現象や加工プロセスの観察とデータ計測を通じて、 エンジニアリング・サイエンスの糸口をつかむことを目的としています。加えて、自由課題を通じて、『ものつくり』の楽しさや難しさを体験します。

研究テーマ担当教員実習の内容・ねらい
フライス加工 瓜田助教 汎用フライス盤を用いて簡単な形状の物体を作製し、初歩的な切削加工を体験する。 また、表面粗さの測定等を通し、加工条件の概念を理解する。
溶接 藤原教授 溶接の代表的手法であるアーク溶接とスポット溶接を体験し、溶接による組織変化の理解および加工条件と破断限界の観察を行う。
3 次元形状加工 小林准教授 SolidWorksを用いてモデリングした立体形状を3Dプリンタと3Dプロッタを用いて造形することで、積層造形法と切削造形法の特性の違いを学習する。
射出成形 岡本准教授 ポリエチレンの射出成形をとおして、流動性に及ぼす射出圧力と加熱温度の影響の考察を行う。
自由課題A
(ロボットコース)
成清教授
川西准教授
プログラム可能な自律型ロボット・キットを組み立て、各自の自由な発想のもとで改造と改良を行い、ロボット競技会に参加する。
自由課題B
(機械加工コース)
熊谷准教授 自由テーマ(ワイヤ放電加工機・旋盤・小型蒸気機関車組立)から1つを選択し、自主的な加工とその学習を行う。
自由課題C
(太陽電池コース)
大下教授
小島助教
クリーンルーム内の装置を用いた単結晶シリコン太陽電池の試作をとおして、半導体材料の基本的取り扱い方法などを会得する。
自由課題D
(電気自動車コース)
藤﨑教授
小島助教
電気自動車モーター駆動システムにおける単相インバーター回路の試作・評価を行い、パワーエレクトロニクスの基本を理解する。