図形科学(機械・物質)

科目名
Course Title
授業コード 単位数 配当年次 開講期間
Term
科目分類 ナンバリング
コード
曜日
コマ
教室 担当教員氏名
Instructor
図形科学(機械・物質)
Geometric Science and Applied Geometry
A600250001 2 2 前期授業 理系基礎科目 FLMAT2925-J1 月5 B3-117 田中 栄治

オフィスアワー

授業教室にて授業終了後30分程度
または下のアドレスのメールにて受け付けます。
tanaka@t-aaa.com

授業目標

図形科学は図法幾何学に基づき3次元形状を2次元の紙面上で論理的に表現し考察する学問です。現在、世の中のさまざまな図形はCADやCGなどのソフトウェアを用いてコンピュータで以前より気軽に描くことができるようになりました。しかし、3次元形状の特徴を理解し、空間を把握する能力はCADやCGなどのソフトウェアをより有効に活用するために必要であり、また新しいものを創り出す時にも3次元形状をそれが置かれた空間とともにイメージする能力が重要になります。本講義では、図法幾何学に基づくさまざまな図形の作図を通して図形把握能力、空間把握能力を養うことを目的としています。具体的には、以下の能力を身につけることを達成目標とします。
1.平面と直線の交点および平面どうしの交線の作図ができること。
2.曲面の表現および曲面と平面や曲面の接触の作図ができること。
3.立体の切断と相貫の作図ができること。
4.投影の種類を理解し、軸測投影と斜投影の作図ができること。
5.透視図の投影方法を理解し、直接法と消点法の作図ができること。

教科書

『例題で学ぶ図学(新装版) 第三角法による図法幾何学』伊能教夫・小関道彦 森北出版株式会社

授業時間外の学習(準備学習等について)

授業の理解には予習・復習が不可欠です。図形科学の授業では、教科書の各章ごとに主に内容の説明と例題の解説を行い練習問題に取り組む回と、主に練習問題の解説を行い演習課題に取り組む回の2回の授業がセットになっています。主に内容の説明と例題の解説を行い練習問題に取り組む回については、予習としてシラバス記載の教科書の当該ページを読み、授業の内容について大まかなイメージをつかむように心がけてください。また、復習としてその回の教科書の当該ページやノートを読み返して内容をしっかり理解するように努めるとともに、練習問題を作図することにより、次の演習課題に取り組む回の準備をしっかりと行ってください。演習課題に取り組んだ後に、再度教科書の当該ページやノートを読み返すことで内容の理解がより深まるように努めてください。

授業の概要

図法幾何学はガスパール・モンジュ(1746-1818)によって体系化された図形を作図の観点から論理的に考える学問であり、3次元の図形や立体の問題について数式を一切使わずに2次元の平面に投影する作図によって解を求める手法を学ぶものです。本講義では空間図形の理解と空間把握力を養うことを目的に第三角法に基づく図法幾何学を学びます。また、演習として授業に関連した図形問題を解くことによって図法幾何学の理解を深めます。

なお、この授業には以下の製図用具が必要です。0.5mmシャープペンシル(HB程度、製図用が良い)、プラスチック消しゴム 、三角定規(2枚組、21cm程度の大きさ)、コンパス(シャープペンシル式が良い)、下敷き(A4サイズ、コンパスで机を傷付けないように)

※初回授業で製図用具について説明します。2回目以降の授業には毎回必ず製図用具を用意してきてください。
※また、授業に先立って教科書p.95-99付録「作図の作法」を確認しておいてください。

授業計画

第1回 図法幾何学の基礎(1)
図法幾何学の基礎について主に内容の説明と例題の解説を行います。
(目標)第三角法による立体表現、副投影法、回転法など図法幾何学の基礎を理解し説明ができること。
準備学習等 授業に先立って教科書の第1章を読んでおいてください。
第2回 図法幾何学の基礎(2)
図法幾何学の基礎について主に内容の説明と例題の解説を行い、練習問題に取り組みます。
(目標)第三角法による立体表現、副投影法、回転法など図法幾何学の基礎を理解し作図ができること。
準備学習等 前回の学習内容について復習し、教科書の第1章の例題を作図しておいてください。
第3回 副投影法による作図(1)
副投影法について主に内容の説明と例題の解説を行い、練習問題に取り組みます。
(目標)副投影法の説明ができること。
準備学習等 授業に先立って教科書の第2章を読んでおいてください。
第4回 副投影法による作図(2)
副投影法について主に内容の説明と例題の解説を行い、練習問題に取り組みます。
(目標)副投影法による作図ができること。
準備学習等 前回の学習内容について復習し、教科書の第2章の例題を作図しておいてください。
第5回 交点および交線の作図法(1)
交点および交線の作図法について主に内容の説明と例題の解説を行い、練習問題に取り組みます。
(目標)平面と直線の交点および平面どうしの交線の説明ができること。
準備学習等 授業に先立って教科書の第3章を読んでおいてください。
第6回 交点および交線の作図法(2)
交点および交線の作図法について主に練習問題の解説を行い、演習課題に取り組みます。
(目標)平面と直線の交点および平面どうしの交線の作図ができること。
準備学習等 前回の学習内容について復習し、教科書の第3章の練習問題を作図しておいてください。
第7回 曲面の表現と接触(1)
曲面の表現と接触について主に内容の説明と例題の解説を行い、練習問題に取り組みます。
(目標)曲面の表現および曲面と平面や曲面の接触の説明ができること。
準備学習等 授業に先立って教科書の第4章を読んでおいてください。
第8回 曲面の表現と接触(2)
曲面の表現と接触について主に練習問題の解説を行い、演習課題に取り組みます。
(目標)曲面の表現および曲面と平面や曲面の接触の作図ができること。
準備学習等 前回の学習内容について復習し、教科書の第4章の練習問題を作図しておいてください。
第9回 立体の切断と相貫(1)
立体の切断と相貫について主に内容の説明と例題の解説を行い、練習問題に取り組みます。
(目標)立体の切断と相貫の説明ができること。
準備学習等 授業に先立って教科書の第5章を読んでおいてください。
第10回 立体の切断と相貫(2)
立体の切断と相貫について主に練習問題の解説を行い、演習課題に取り組みます。
(目標)立体の切断と相貫の作図ができること。
準備学習等 前回の学習内容について復習し、教科書の第5章の練習問題を作図しておいてください。
第11回 軸測投影と斜投影(1)
軸測投影と斜投影について主に内容の説明と例題の解説を行い、練習問題に取り組みます。
(目標)投影の種類を理解し、軸測投影と斜投影の説明ができること。
準備学習等 授業に先立って教科書の第6章を読んでおいてください。
第12回 軸測投影と斜投影(2)
軸測投影と斜投影について主に練習問題の解説を行い、演習課題に取り組みます。
(目標)投影の種類を理解し、軸測投影と斜投影による作図ができること。
準備学習等 前回の学習内容について復習し、教科書の第6章の練習問題を作図しておいてください。
第13回 透視投影(1)
透視投影の直接法と消点法について主に内容の説明と例題の解説を行い、練習問題に取り組みます。
(目標)透視図の投影方法を理解し、直接法と消点法の説明ができること。
準備学習等 授業に先立って教科書の第7章を読んでおいてください。
第14回 透視投影(2)
透視投影の直接法と消点法について主に練習問題の解説を行い、演習課題に取り組みます。
(目標)透視図の投影方法を理解し、直接法と消点法による作図ができること。
準備学習等 前回の学習内容について復習し、教科書の第7章の練習問題を作図しておいてください。
第15回 全体のまとめを行い、総括課題に取り組みます。 準備学習等 授業全体の復習をしておいてください。

成績評価

授業目標(達成目標)の1~5の達成度で成績評価を行います。C(合格)となるためには1~5のうち3つの項目を理解し、基本的な作図ができることが必要です。成績を評価する手段として、「演習課題」と「総括課題」を用います。成績評価に占める割合は、演習課題が40%、総括課題が60%とします。

備考(実務経験の活用を含む)

授業計画の内容・順序は諸般の事情により、変更することがあります。