到達目標
下記項目を評価に従い理解することを到達目標とする。
① 流体力学の基礎(1章、2章)
② 静止流体の力学(3章)
③ 一次元流れ(4章、5章)
④ 粘性流体の流れ(8章、9章)
⑤ 管内流れ(6章)
⑥ 揚力と抗力(7章)
岐阜高専ディプロマポリシー:(D)
ルーブリック
| 理想的な到達レベル(優) | 標準的な到達レベル(良) | 未到達レベル(不可) |
① 流体力学の基礎 | 流体力学の基礎に関する理論や定理を何も見ないで説明でき、関連する問題を一人で解くことができる | 流体力学の基礎に関連する問題を一人で解くことができる | 流体力学の基礎に関連する問題を解くことができない |
② 静止流体の力学 | 静止流体の力学に関する理論や定理を何も見ないで説明でき、関連する問題を一人で解くことができる | 静止流体の力学に関連する問題を一人で解くことができる | 静止流体の力学に関連する問題を解くことができない |
③ 一次元流れ | 一次元流れに関する理論や定理を何も見ないで説明でき、関連する問題を一人で解くことができる | 一次元流れに関連する問題を一人で解くことができる | 一次元流れに関連する問題を解くことができない |
④ 粘性流体の流れ | 粘性流体の流れに関する理論や定理を何も見ないで説明でき、関連する問題を一人で解くことができる | 粘性流体の流れに関連する問題を一人で解くことができる | 粘性流体の流れに関連する問題を解くことができない |
⑤ 管内流れ | 管内流れに関する理論や定理を何も見ないで説明でき、関連する問題を一人で解くことができる | 管内流れに関連する問題を一人で解くことができる | 管内流れに関連する問題を解くことができない |
⑥ 揚力と抗力 | 揚力と抗力に関する理論や定理を何も見ないで説明でき、関連する問題を一人で解くことができる | 揚力と抗力に関連する問題を一人で解くことができる | 揚力と抗力に関連する問題を解くことができない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
流体力学は機械工学科に在籍する学生が身に付ける専門科目の一つである.よって,本授業で扱う内容は,機械工学科出身者として技術者の世界に飛び込んだときに基本として知っておいた方が良い内容で構成されている.一部,熱力学で学習する内容が含まれているため,熱力学との関りも意識するとよい.
授業の進め方・方法:
教科書/参考に示す専門書と演習本を踏まえて重要な箇所を板書,またはパワーポイント等の資料を用いて説明する.なお,理論や定理に関連する証明,及び練習問題は教室外学習で取り組んでもらう.
(事前準備の学習)数学全般,物理学全般を復習しておくこと.
英語導入計画:Technical terms
注意点:
授業とは,例えると,筋トレのやり方を説明していることと同義である.すなわち,筋トレのやり方を聞いただけで,筋トレをやったことにはならない.よって,学生諸君は予習・復習における自発的な学習によって流体力学の知識と技能を身に付けることを心掛けること.
教室外学習の内容も試験範囲とする.
高等教育機関においては,「人に教わる」よりも「自ら学ぶ」姿勢で授業に臨むこと.
高専機構が提示するモデルコアカリキュラム(MCC)は高等教育機関における機械工学系の学生が身に付ける流体力学の内容を充足していない.よって,岐阜高専の機械工学科では流体力学Ⅰと流体力学Ⅱで機械工学系の学生が身に付けておくと良い内容を充足する.
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンス,流体力学とはどのような学問か? |
流体力学がどういった学問であるかを理解する。 (教室外学習・事前)3年生の風洞実験の内容を復習しておく(2時間) (教室外学習・事後)流体力学の応用例を調査し、まとめる(2時間)
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2週 |
粘性と圧縮性 |
粘性と圧縮性に対する理解を深める (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所の問題を解く(2時間)
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3週 |
粘性流れと圧縮性流れ |
粘性流れと圧縮性流れに対する理解を深める (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所の問題を解く(2時間)
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4週 |
圧力の基礎 |
流体の圧力について理解する (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所の問題を解く(2時間)
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5週 |
マノメータ |
圧力測定装置であるマノメータの原理を流体力学的視点から理解する (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所に取り組む(2時間)
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6週 |
面に作用する圧力 |
固体壁面にかかる圧力を理解する (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所に取り組む(2時間)
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7週 |
浮力 |
浮力の原理、および浮力に関する各種問題を解く (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所に取り組む(2時間)
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8週 |
前期中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
動力学の基礎 |
流体の動力学について理解する (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所に取り組む(2時間)
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10週 |
質量保存則と連続の式 |
連続の式を理解する (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所に取り組む(2時間)
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11週 |
エネルギー保存則とベルヌーイの式 |
ベルヌーイの式を理解する (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所に取り組む(2時間)
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12週 |
ベルヌーイの式の応用 |
ベルヌーイの式お応用を理解する (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所に取り組む(2時間)
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13週 |
運動量保存則と運動量の式 |
運動量の式を理解する (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所に取り組む(2時間)
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14週 |
動力学の演習 |
動力学の理解を深める (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)演習プリントの該当箇所に取り組む(2時間)
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15週 |
前期期末試験 |
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16週 |
前期のまとめ(前期) |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
粘性流れの基礎 |
理想流体の流れと比較して、粘性流れの特徴を理解する。 (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)演習本の該当箇所に取り組む(2時間)
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2週 |
層流と乱流 |
層流、乱流について理解する (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所に取り組む(2時間)
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3週 |
ダルシー・ワイズバッハの式 |
ダルシー・ワイズバッハの式ろ理解する。 (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所に取り組む(2時間)
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4週 |
円管内層流の速度分布 |
円管内層流の速度分布を理解する (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所に取り組む(2時間)
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5週 |
ハーゲン・ポアズイユ流れ |
ハーゲン・ポアズイユ流れを理解する (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所に取り組む(2時間)
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6週 |
円管内乱流の速度分布 |
円管内乱流の速度分布を理解する (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所に取り組む(2時間)
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7週 |
ムーディ線図 |
ムーディ線図を理解すると共に、粗い壁面をもつ円管内乱流の考え方を理解する。 (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所に取り組む(2時間)
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8週 |
後期中間試験 |
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4thQ |
9週 |
外部流れの基礎 |
外部流れについて理解する (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所に取り組む(2時間)
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10週 |
抗力 |
抗力について理解する。 (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所に取り組む(2時間)
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11週 |
揚力 |
揚力について理解する。 (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所に取り組む(2時間)
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12週 |
円柱まわりの流れ① |
理想流体における円柱まわりの流れを理解する (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所に取り組む(2時間)
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13週 |
円柱まわりの流れ② |
粘性流体における円柱まわりの流れを理解する (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)教科書の該当箇所に取り組む(2時間)
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14週 |
粘性流体の流れに関する演習 |
粘性流体の流れに関する理解を深める (教室外学習・事前)教科書の該当箇所を予習する(2時間) (教室外学習・事後)演習プリントの該当箇所に取り組む(2時間)
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15週 |
後期期末試験 |
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16週 |
流体力学Ⅰのまとめ |
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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 |
評価割合
| 試験 | 課題 | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
基礎力 | 60 | 0 | 60 |
応用力 | 20 | 20 | 40 |