建設工学実験(4209)

科目基礎情報

学校 八戸工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 建設工学実験(4209)
科目番号 4Z38 科目区分 専門 / 必修
授業形態 実験 単位の種別と単位数 履修単位: 3
開設学科 産業システム工学科環境都市・建築デザインコース 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 3
教科書/教材 水理実験解説書(土木学会)、構造実験おてびき(土木学会)、土質試験基本と手引き(地盤工学会)
担当教員 南 將人,杉田 尚男,清原 雄康,李 善太

到達目標

水環境工学実験では各水質項目を理解し、排水処理施設の基本的処理機能を評価できる能力を養成する。
水理実験では、流れの形態の分類と各種流量公式を理解し、流況について解説できる能力を育成する。
構造実験では,模型トラス,I型梁、2ヒンジアーチ、ラーメンなどの,荷重作用時のたわみ,応力の種類や大きさを解説出来る能力を育成する。
地盤実験では,土のせん断強さについて解説出来る能力を育成する。
計画数理実験では、統計的検定、要因効果の分析、数理計画法、ネットワーク計画法、評価方法などに関して解説できる能力を育成する。

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
水理実験ベルヌーイの定理および流量公式を理解し説明できるベルヌーイの定理そして各種流量公式を理解しているベルヌーイの定理そして各種流量公式を理解できない
構造実験はり・トラスの解法を理解し、自ら求めることができる。 ひずみの測定から断面力が算定できることを理解し、理論値との差異の要因を説明できる。はり・トラスの解法を理解している。 ひずみの測定から断面力が算定できることを理解している。 ひずみの測定から断面力が算定できることを正しく理解していない。

学科の到達目標項目との関係

ディプロマポリシー DP2 〇 説明 閉じる
ディプロマポリシー DP3 〇 説明 閉じる
ディプロマポリシー DP4 〇 説明 閉じる
ディプロマポリシー DP6 〇 説明 閉じる

教育方法等

概要:
建設工学の主要分野である水理学、構造力学、水環境工学、地盤工学そして計画数理に関する専門知識・技術を体験・習得し、応用・展開する能力の素養を身に着ける。継続的・自律的に学習できる学習能力と、種々の科学・技術・情報を利用して社会の要請を解決するためのデザイン能力を養成する事を目指す。さらに与えられた制約の下で計画的に仕事をまとめる能力を身に着ける。
授業の進め方・方法:
履修学生をA、Bに分け、実験等の説明などを除いて隔週毎に構造/水理(春学期)、水理/水環境(夏学期)、構造/地盤(冬学期)を交互に実験する。
〔水環境工学実験〕 本校生活排水処理施設の流入水、処理水、曝気槽混合液について以下の水質項目を分析し、処理機能を評価解析し報告書にまとめる。①BOD, DO, 沈降特性 ②COD, pH, SS, MLSS, MLVSS
[構造実験(冬学期)] 2ヒンジアーチとラーメンの実験を行い、報告書にまとめる。
注意点:
事前に予習を行い、実験内容を理解して実験に臨むこと、実験後は時間を空けずに実験結果の整理を行い、報告書を作成することが必要である。実験では機械設備や化学薬品を使うので、事前に教職員からの説明をよく聞いて指示通りに行ってもらいたい。報告書など提出物によって理解度を確認する。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 A:水理実験の説明
B:I型断面梁載荷
水理実験室の使用時の注意と実験内容説明
梁に関する応力とたわみの理論を実験によって検証する.
2週 B:水理実験の説明
A:I型断面梁載荷
水理実験室の使用時の注意と実験内容説明
梁に関する応力とたわみの理論を実験によって検証する.
3週 A:開水路に関する実験
B:短柱鉄筋組立
開水路を用いた流量測定法の理解
製作をグループで行うことができる。
4週 B:開水路に関する実験
A:短柱鉄筋組立
開水路を用いた流量測定法の理解
製作をグループで行うことができる。
5週 A:開水路の流量公式の報告書作成
B:短柱コンクリート打設
三角堰を用いた流量測定法をとりまとめる
製作をグループで行うことができる。
6週 B:開水路の流量公式の報告書作成
A:短柱コンクリート打設
三角堰を用いた流量測定法をとりまとめる
製作をグループで行うことができる。
7週 A:海洋波に関する実験
B:RC梁鉄筋組立
海洋波の形態分類の理解
製作をグループで行うことができる。
8週 B:海洋波に関する実験
A:RC梁鉄筋組立
海洋波の形態分類の理解
製作をグループで行うことができる。
2ndQ
9週 A:層流・乱流・Reの実験報告書作成
B:RCコンクリート打設
層流・乱流に関する実験の取りまとめ
製作をグループで行うことができる。
10週 B:層流・乱流・Reの実験報告書作成
A:RC:コンクリート打設
層流・乱流に関する実験の取りまとめ
製作をグループで行うことができる。
11週 B:短柱載荷試験
A:常流・射流・跳水に関する実験
梁・短柱に関する応力とたわみの理論を実験によって検証する.
開水路を用いたFr数と跳水に関する実験を理解する
12週 A:短柱載荷試験
B:常流・射流・跳水に関する実験
梁・短柱に関する応力とたわみの理論を実験によって検証する.
開水路を用いたFr数と跳水に関する実験を理解する
13週 B:RC載荷試験
A:Fr数と跳水に関する実験報告書作成
梁・短柱に関する応力とたわみの理論を実験によって検証する.
Fr数と跳水に関する実験の取りまとめ
14週 A:RC載荷試験
B:Fr数と跳水に関する実験報告書作成
梁・短柱に関する応力とたわみの理論を実験によって検証する.
Fr数と跳水に関する実験の取りまとめ
15週 B:PC梁コンクリート打設
A:水理学に関する演習
製作をグループで行うことができる。
水理学に関する諸問題を解く
16週 A:PC梁コンクリート打設
B:水理学に関する諸問題を解く
製作をグループで行うことができる。
水理学に関する諸問題を解く
後期
3rdQ
1週 A:PC梁コンクリート打設
B::土の一軸,三軸圧縮試験
製作をグループで行うことができる。
一軸圧縮試験について理解し、器具を使って実験できる。
2週 B:PC梁載荷試験
A:土の一軸,三軸圧縮試験
梁・短柱に関する応力とたわみの理論を実験によって検証する.
一軸圧縮試験について理解し、器具を使って実験できる。
3週 A:PC梁載荷試験
B:土の一面せん断試験
梁・短柱に関する応力とたわみの理論を実験によって検証する.
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週 B:PC梁載荷試験
A:土の一面せん断試験

梁・短柱に関する応力とたわみの理論を実験によって検証する.
一軸圧縮試験について理解し、器具を使って実験できる。
5週 A:トラス模型載荷試験
B:土の一面せん断試験
トラスに関する応力とたわみの理論を実験によって検証する.
一軸圧縮試験について理解し、器具を使って実験できる。
6週 B:トラス模型載荷試験
A:土の一面せん断試験
トラスに関する応力とたわみの理論を実験によって検証する.
一軸圧縮試験について理解し、器具を使って実験できる。
7週
8週
4thQ
9週
10週
11週
12週
13週
14週
15週
16週

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
専門的能力分野別の専門工学建設系分野計画計画の意義と計画学の考え方を説明できる。2
二項分布、ポアソン分布、正規分布(和・差の分布)、ガンベル分布、同時確率密度関数を説明できる。1後12
重回帰分析を説明できる。3後13
線形計画法(図解法、シンプレックス法)を説明できる。3後14
費用便益分析について考え方を説明でき、これに関する計算ができる。3後15

評価割合

報告書発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合10000000100
基礎的能力0000000
専門的能力10000000100