伝統技術から体験的に学ぶ空間認識能力の育成

点击翻译按钮获取中文摘要

課題作成にあたり,まず継手について錦帯橋,木曽の大橋および熊本城本丸御殿を例にとって説明を行った.そして様々な種類の継手を参考にして独自の形状を学生に考案させた.継手形状を考える上で(1)引張に強い構造とする(2)断面は20mm角とする条件を与えた結果,93%の学生がこの条件を満たしていた.CADでは継手の3面図,3次元モデル,展開図を作成させた.学生が考案した継手のうち,製作条件を満たしかつ独創的な形状め継手を選定し引張試験を行った結果,継手の引張強度向上には(1)部材断面積を大きくする.(2)力を水平方向に分散させるような構造とする.(3)曲げが働く部材に対しこれを抑制する構造とする.(4)接触面は軸方向に対し水平かつ小さくする.(5)製作誤差を5%以下にとどめる.以上5つのポイントが分かった.学生には課題図作成から引張試験までをとおしてレポートを提出させた.データ完成までに要した時間は平均で4.6時間だった.継手の現物から引張強度の違いを体感できた学生は95%(有効回答率93%)である.また全員(有効回答率91%)が3次元CADの課題として,興味を持って取り組める内容だったとしている.次に引張を受けたときに影響する面を継手に図示させたところ,80%の学生が正しく図示していた.考察においては,形状の工夫,他との比較,製作精度の3点に着目した.「工夫」,「比較」については90%以上の学生が言及しているのに対し,「精度」については42%の学生が言及した.この課題は自分で考えながら取り組むことができる点について学生から高く評価された.ただしCADの操作に対する習熟度の違いと学生自身が継手形状を考案するため,製作時間の較差は最大で10倍の差がついた.今回は60%以上の学生が資料には無い独創的な形状を考案した.そしてそのアイデアを具現化し実際に強度を確認することにより当初の目的は概ね達成された.