環境都市工学実験(4207)

科目基礎情報

学校 八戸工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 環境都市工学実験(4207)
科目番号 4Z37 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: 4
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 4
教科書/教材 水理実験解説書(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,丸岡 晃,杉田 尚男,清原 雄康,李 善太,今野 惠喜

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
水理実験十分にRe数とFr数および流量公式を理解し説明できるRe数とFr数そして各種流量公式を理解しているRe数とFr数そして各種流量公式を理解できない
水環境実験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し説明できる。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。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ない。
計画数理実験統計的検定、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理解し、説 明できる。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理解してい る。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理解できな い。
構造実験(冬学期)2ヒンジラーメン・ラーメンの解法を理解し、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。2ヒンジラーメン・ラーメン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。2ヒンジラーメン・ラーメンの解法を正しく理解していない。 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 ◎ 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:
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 水理実験室の使用時の注意と実験内容説明
2週 B:水理実験の説明 水理実験室の使用時の注意と実験内容説明
3週 A:開水路に関する実験 開水路を用いた流量測定法の理解
4週 B:開水路に関する実験 開水路を用いた流量測定法の理解
5週 A:開水路の流量公式の報告書作成 三角堰を用いた流量測定法をとりまとめる
6週 B:開水路の流量公式の報告書作成 三角堰を用いた流量測定法をとりまとめる
7週 A:菅水路に関する実験 菅水路を用いた流れの形態分類の理解
8週 B:菅水路に関する実験 菅水路を用いた流れの形態分類の理解
2ndQ
9週 A:層流・乱流・Reの実験報告書作成 層流・乱流に関する実験の取りまとめ
10週 B:層流・乱流・Reの実験報告書作成 層流・乱流に関する実験の取りまとめ
11週 B:水環境工学実験の説明
A:常流・射流・跳水に関する実験
DO、BODに関する実験について理解し、その実験ができる。 pHに関する実験について理解し、その実験ができる。
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:水環境工学実験の説明
B:常流・射流・跳水に関する実験
DO、BODに関する実験について理解し、その実験ができる。 pHに関する実験について理解し、その実験ができる。
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:水環境実験計画書の作成
A:Fr数と跳水に関する実験報告書作成
DO、BODに関する実験について理解し、その実験ができる。 pHに関する実験について理解し、その実験ができる。
Fr数と跳水に関する実験の取りまとめ
14週 A:水環境実験計画書の作成
B:Fr数と跳水に関する実験報告書作成
DO、BODに関する実験について理解し、その実験ができる。 pHに関する実験について理解し、その実験ができる。
Fr数と跳水に関する実験の取りまとめ
15週 B:分析項目①~②の実験
A:水理学に関する演習
DO、BODに関する実験について理解し、その実験ができる。 pHに関する実験について理解し、その実験ができる。
水理学に関する諸問題を解く
16週 A:分析項目①~②の実験
B:水理学に関する演習
DO、BODに関する実験について理解し、その実験ができる。 pHに関する実験について理解し、その実験ができる。
水理学に関する諸問題を解く
後期
3rdQ
1週 B:分析項目①~②の実験
DO、BODに関する実験について理解し、その実験ができる。 pHに関する実験について理解し、その実験ができる。
2週 A:分析項目①~②の実験 DO、BODに関する実験について理解し、その実験ができる。 pHに関する実験について理解し、その実験ができる。
3週 B:水環境工学実験報告書の作成 DO、BODに関する実験について理解し、その実験ができる。 pHに関する実験について理解し、その実験ができる。
4週 A:水環境工学実験報告書の作成 DO、BODに関する実験について理解し、その実験ができる。 pHに関する実験について理解し、その実験ができる。
5週 冬学期ガイダンス(構造,地盤)
6週 A: 2ヒンジアーチ・ラーメンの実験に関する説明
B:土の一軸,三軸圧縮試験
A: 2ヒンジアーチ・ラーメンの解法について理解する。
B: 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 B: 2ヒンジアーチ・ラーメンの実験に関する説明
A:土の一軸,三軸圧縮試験
B: 2ヒンジアーチ・ラーメンの解法について理解する。
A: 一軸圧縮試験について理解し、器具を使って実験できる。
8週 A: 2ヒンジアーチの実験
B:土の一面せん断試験
A: 2ヒンジアーチのひずみの測定を器具を使って実験でき、実験による断面力の算出方法を理解する。
B: 一軸圧縮試験について理解し、器具を使って実験できる。
4thQ
9週 B: 2ヒンジアーチの実験
A:土の一面せん断試験
B: 2ヒンジアーチのひずみの測定を器具を使って実験でき、実験による断面力の算出方法を理解する。
A: 一軸圧縮試験について理解し、器具を使って実験できる。
10週 A: ラーメンの実験
B:モールの円によるデータ整理
A: ラーメンのひずみとたわみの測定を器具を使って実験でき、実験による断面力の算定方法を理解する。
11週 B: ラーメンの実験
A:モールの円によるデータ整理
B: ラーメンのひずみとたわみの測定を器具を使って実験でき、実験による断面力の算定方法を理解する。
12週 計画数理実験
(仮説の検定)
母平均の差の検定や適合度の検定,並びに独立性の検定ができる。
13週 計画数理実験
(分散分析,重回帰分析)
くり返しのある二元配置法の分散分析ができる。重回帰分析により予測ができる。
14週 計画数理実験
(線形計画法<図式解法><シンプレックス法>)
線形計画問題に図式解法とシンプレックス法が適用できる。
15週 計画数理実験
(PERT,費用便益分析)
クリティカルパスを求めることができ、また人員や機械の制約を考えた工程計画が立てられる。費用や便益に基づいてプロジェクトの選定ができる。
16週 レポート作成指導

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