環境・建設工学実験３

科目基礎情報

学校	松江工業高等専門学校	開講年度	令和05年度 (2023年度)
授業科目	環境・建設工学実験３
科目番号	0030	科目区分	専門 / 必履修
授業形態	実験･実習	単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	環境・建設工学科	対象学年	4
開設期	後期	週時間数	4
教科書/教材	教科書：土質試験　基本と手引き［第３回改訂版］（地盤工学会），水理実験解説書（土木学会），環境・建設工学実験２・３実験指導書．参考書：土質試験の方法と解説　［第３回改訂版］（地盤工学会）
担当教員	広瀬 望,武邊 勝道,荒尾 慎司,河原 荘一郎,山口 剛士

到達目標

(1)土質実験：土質実験の目的および方法について体得し，理解できる。（3-1，3-2）
(2)水理学実験：水圧，流速，流量の基本的計測方法を知り，流れの様々な分類とその基本的特性について理解し，説明できる。（3-1，3-2）
(3)環境工学実験：水質分析，細菌量の手法の基礎を理解し，説明できる。（3-1，3-2）
(4)実験結果の整理方法，データシートの記入方法を理解し，レポートを作成できる。
(5)実験結果の解釈や利用の方法(考察の行い方)を理解し，説明できる。

ルーブリック

	理想的な到達レベルの目安	標準的な到達レベルの目安	未到達レベルの目安
評価項目1	土質実験では，土質分析に関する理論や分析方法を，実験を通じて正しく理解し、説明できる。	土質実験では，土質分析に関する理論や分析方法を，，実験を通じて理解し、説明できる。	土質実験では，土質分析に関する理論や分析方法を，実験を通じて理解し、説明できない。
評価項目2	環境工学実験では環境分析に関する理論や分析方法を，実験を通じて正しく理解し、説明できる。	環境工学実験では環境分析に関する理論や分析方法を，実験を通じて理解し、説明できる。	環境工学実験では環境分析に関する理論や分析方法を，実験を通じて理解し、説明できない。
評価項目3	水理実験では自然界における水理学的現象を，模型を使って再現し，実験結果と理論を比較することにより，正しく理解し、説明できる。	水理実験では自然界における水理学的現象を，模型を使って再現し，実験結果と理論を比較することにより，理解し、説明できる。	水理実験では自然界における水理学的現象を，模型を使って再現し，実験結果と理論を比較することにより，理解し、説明できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 C2 （環境工学，建設工学に関する機器を取扱い，データを収集・解析・考察するための基礎能力がある。）

教育方法等

概要:

・土質実験，水理実験，環境工学実験により構成される。
・土質実験では，地盤や材料として用いる土の工学的性質を調べ方を学ぶ目的で，原位置で採取した土試料を室内で調べる。一軸圧縮試験，締固め試験を行う。
・水理実験では自然界における水理学的現象を，模型を使って再現し，実験結果と理論を比較することにより，より深い理解をうながす。
・環境工学実験では，水質の分析，微生物計測を通じて環境工学の理解と水処理・環境工学の解析方法を理解する。
・自らの手で実験器具を使用して現象を再現し，計測し，まとめる技術者の育成が求められており，本授業はこのような社会の要求に合致した内容と水準である．

授業の進め方・方法:

・原則として全ての出席および全てのレポートの提出をもって合格の必要条件とする．
・レポートの評価項目：未完成のレポートは再提出を要求し，提出期限に遅れたものは減点する。基本的な評価基準は以下に定めるが，実験項目毎に到達目標に従って項目を設定し評価を行う．
レポート（100%）で評価を行う．内訳は，土質実験２１％，水理学実験 ３６%，環境工学実験 ４３％（内：水質分析2/3，微生物実験1/3）とする．満点の60％以上を合格とする．

注意点:

実験の目的および方法について理解するためには，まず予習が必要です。事前に実験書などを読んできましょう．データシート記入法も含め，実験方法を体得しましょう。また，電卓持参のこと。

授業の属性・履修上の区分

実務経験のある教員による授業

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	①実験内容のガイダンス及び安全教育 ②建設分野における情報セキュリティ教育	実験を行う上での注意事項を理解する．
		2週	H４：常流と射流	常流と射流の基礎が理解できる．
		3週	H４：常流と射流	常流と射流の基礎が理解できる．
		4週	H５：等流と不等流（１）	開水路流れの応用（等流状態）が理解できる．
		5週	H５：等流と不等流（２）	開水路流れにおいて，等流と不等流の違いが理解できる．
		6週	H９：IoTによる計測	IoTを用いた計測方法について，理解できる．
		7週	S２：水中の溶存酸素濃度測定と再ばっ気係数	溶存酸素濃度の分析方法を習得し，再ばっ気係数の意味を理解する．
		8週	S３：BOD減少曲線と脱酸素係数	BODの分析方法を理解し，脱酸素係数の意味を理解する．
	4thQ
		9週	S５：化学的酸素要求量（COD）の測定	CODの意味を理解し，分析方法を習得する．
		10週	S６：窒素濃度の比色分析	比色分析の基礎を理解し，窒素濃度の分析方法を習得する．
		11週	B-PCR：PCR分析	PCR分析について理解する．
		12週	B-PCR：PCR分析	PCR分析について理解する．
		13週	土の一軸圧縮試験	土の一軸圧縮特性について理解する．
		14週	突固めによる土の締固め試験	土の締め固め特性について理解する．
		15週	データ整理およびレポート作成	土質実験の方法について体得し，理解できる。
		16週	レポート確認を行う。

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類		分野	学習内容	学習内容の到達目標	到達レベル	授業週
基礎的能力	工学基礎	工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法)	工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法)	物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。	3
				実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。	3
				実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。	3
				実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。	3
				実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。	3
				実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。	3
				実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。	3
				実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。	3
				個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。	3
				共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。	3
				レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。	3
専門的能力	分野別の専門工学	建設系分野	地盤	土の締固め特性を説明できる。	3
				土のせん断試験を説明できる。	3
				土のせん断特性を説明できる。	3
				土の破壊規準を説明できる。	3
			水理	水理学で用いる単位系を説明できる。	3
				ベルヌーイの定理を説明でき、これを応用(ベンチュリーメータなど)した 計算ができる。	3
				比エネルギー、フルード数、常流と射流、限界水深(ベスの定理、ベランジェの定理)、跳水現象について、説明できる。	3
				開水路の等流(平均流速公式、限界水深、等流水深)について、計算できる。	3
			環境	騒音の発生源と現状について、説明できる。	3
	分野別の工学実験・実習能力	建設系分野【実験・実習能力】	建設系【実験実習】	土粒子の密度試験について理解し、器具を使って実験できる。	4
				液性限界・塑性限界試験について理解し、器具を使って実験できる。	4
				粒度試験について理解し、器具を使って実験できる。	4
				透水試験について理解し、器具を使って実験できる。	4
				突固めによる土の締固め試験について理解し、器具を使って実験できる。	4
				一軸圧縮試験について理解し、器具を使って実験できる。	4
				層流・乱流を観測してレイノルズ数を算出できる。	3
				各種の流量測定の方法を理解し、器具を使って実験できる。	3
				常流・射流・跳水に関する実験について理解し、実験ができる。	3
				DO、BODに関する実験について理解し、実験ができる。	4
				pHに関する実験について理解し、実験ができる。	4

評価割合

	試験	レポート	合計
総合評価割合	0	100	100
基礎的能力	0	0	0
専門的能力	0	100	100
分野横断的能力	0	0	0