基礎実験Ⅰ

科目基礎情報

学校 岐阜工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 基礎実験Ⅰ
科目番号 0135 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 環境都市工学科 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 3
教科書/教材 新示方書による土木材料実験法(鹿島出版会), 新・土質実験法(澤孝平、鹿島出版会2007.3)、水理実験指導書(丸善), 環境衛生工学(共立出版)・プリント配布
担当教員 岩瀬 裕之,吉村 優治,角野 晴彦,菊 雅美

到達目標

①材料試験の方法、材料の物理的性質に関する理解
②土の試験法および土の工学的分類に関する理解
③環境評価のうち、水質に関する基礎的指標の試験方法を理解する。
④相対的静止、浮体の安定性、ベルヌーイの定理、流量の測定原理に関する理解
 ⑤構造力学の基礎の理解と応用

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 材料実験材料試験の方法と材料の物理的性質を理解し、適切に(8割以上)説明・報告できる.材料試験の方法と材料の物理的性質を理解し、ほぼ適切に(6割以上)説明・報告できる.材料試験の方法と材料の物理的性質を説明・報告できない.
評価項目2 土質実験試験方法や実験結果について適切に(8割以上)説明でき、正確に工学的分類ができる。試験方法や実験結果についてほぼ適切に(6割以上)説明でき、正確に工学的分類ができる。試験方法や実験結果について説明できず、に工学的分類ができない。
評価項目3 環境実験環境評価に用いる水質と、活性汚泥に関する基礎的指標の試験方法と結果の意味を正確(8割以上)に理解ができる。環境評価に用いる水質と、活性汚泥に関する基礎的指標の試験方法と結果の意味をほぼ正確(6割以上)に理解ができる。環境評価に用いる水質と、活性汚泥に関する基礎的指標の試験方法と結果の意味が理解できない。
評価項目4 水理実験 実験値の比較基準となる理論式を正確(8割以上)に理解し、実験値の誤差について考察し、合理的な説明が適切(8割以上)にできる。 実験値の比較基準となる理論式をほぼ正確(6割以上)に理解し、実験値の誤差について考察し、合理的な説明がほぼ適切(6割以上)にできる。 実験値の比較基準となる理論式を理解しておらず、実験値の誤差について合理的な説明ができない。
評価項目5 構造実験構造力学の基礎を正確(8割以上)に理解し、模型の橋を作製するなどの応用が適切に(8割以上)できる 構造力学の基礎をほぼ正確(6割以上)に理解し、模型の橋を作製するなどの応用がほぼ適切に(6割以上)できる 構造力学の基礎を理解しておらず、模型の橋を作製などの応用ができない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
環境都市工学科において学んだ知識に関して、自らが実験を行い、その過程および結果を体験することによって理解を深めるとともに、実験手法の基礎を体得することを目的としている。実験テーマは当該学年までに習得する科目について設定しており、また技術者として実験手法を身につけることは必要不可欠である。
授業の進め方・方法:
実習実験を中心に行うので、積極的に参加すること。実験結果の報告については、レポート、あるいはプレゼンテーションによって行う。なお班毎に実験を行うため、個々の協調性およびチームワークも必要である。
注意点:

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 実験実習ガイダンス(実験実習における使用機器・薬品などの安全教育、実験の心得) 材料実験ガイダンス 実験を行う上での安全について理解できる
2週 実験A:骨材試験Ⅰ(細骨材の密度、吸水率、表面水率) 細骨材の密度、吸水率、表面水率の各試験を正確に行う
3週 実験B:骨材試験Ⅱ(粗骨材の密度、吸水率) 粗骨材の密度、吸水率の各試験を正確に行う
4週 実験C:骨材試験Ⅲ(粒度分布、単位容積質量) 粒度分布、単位容積質量の各試験を正確に行う
5週 実験D:コンクリート供試体作成 コンクリート供試体を手順通り作成する
6週 実験E:コンクリートの破壊試験 コンクリートの破壊試験における現象を理解する
7週 材料実験まとめ
8週 材料実験・土質実験演習
2ndQ
9週 土質実験ガイダンス、試料準備
10週 土質実験1:土粒子の密度試験 土粒子の密度試験を正確に行う
11週 土質実験2:液性限界 液性限界試験を正確に行う
12週 土質実験3:塑性限界試験 塑性限界試験を正確に行う
13週 土質実験4:粒度試験 粒度試験を班員と協力・分担して行う
14週 土質実験のまとめ+土の工学的分類 種々の土質実験結果から土の工学的分類を行う
15週 前期のフォローアップ
16週
後期
3rdQ
1週 水理実験ガイダンス
2週 実験1:マノメータによる水位差測定 静水圧の性質とマノメータの原理について考察できる.
3週 実験2:オフィスからの流出実験(定水位・変水位) ベルヌーイの定理を応用し,オリフィスからの流出流量と流出時間について考察できる.
4週 実験3:管内オリフィスによる流量測定 ベルヌーイの定理を応用し,管内オリフィスによる流量測定について考察できる.
5週 実験4:浮体の安定と復元力の測定 アルキメデスの原理について理解し,浮体の安定性について考察できる.
6週 実験5:遠心力作用の水面形(相対的静止) 水に作用する慣性力について理解し,遠心力作用の水面形について考察できる.
7週 環境実験ガイダンス
8週 実験1:二クロム酸カリウムによる酸素要求量(CODcr)(ALのレベルC) 理論値を求めたうえで設定したショ糖水溶液のCODcrを分析する。
4thQ
9週 実験2:溶存酸素(DO)、生物化学的酸素要求量(BOD)(ALのレベルC) 河川水のDOとBODの経日変化を分析する
10週 実験3:浮遊物質(SS)、pH、過マンガン酸カリウムによる化学的酸素要求量(CODmn)(ALのレベルC) 湖沼水のpH、SSおよびCODmnを分析する。
11週 実験4:活性汚泥の顕微鏡観察(ALのレベルC) 活性汚泥を顕微鏡観察し、その形態より処理状況を考察する。
12週 実験5:活性汚泥の汚泥濃度(MLSS、MLVSS)と沈降性指標(SVI)(ALのレベルC) 活性汚泥の汚泥濃度と沈降性を分析し、処理状況を考察する。
13週 構造実験 
ブリッジコンテストガイダンス
様々な橋の形式について理解する。
14週 ブリッジコンテスト用ブリッジ作成 軽量で高強度の橋のモデルを設計する。
15週 ブリッジコンテスト 
後期のフォローアップ
荷重伝達システム・破壊形式の観点からプレゼンを行う。
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
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、工学についての基礎的原理や現象を、実験を通じて理解できる。1後2,後3,後4,後5,後6
専門的能力分野別の工学実験・実習能力建設系分野【実験・実習能力】建設系【実験実習】セメントの強さ試験について理解し、器具を使って実験できる。3
骨材のふるい分け試験について理解し、器具を使って実験できる。3
骨材の密度、吸水率試験について理解し、器具を使って実験できる。3
コンクリートのスランプ試験について理解し、器具を使って実験できる。2
コンクリートの強度試験について理解し、器具を使って実験できる。3
各種構造形式(コンクリート、金属などによる)による試験体を用いた載荷実験を行い、変形の性状などを力学的な視点で観察することができる。2
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。3
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。3
粒度試験について理解し、器具を使って実験できる。3
DO、BODに関する実験について理解し、実験ができる。3後8,後9
pHに関する実験について理解し、実験ができる。3後9,後10
いくつかの分野の実験・演習・調査などについて理解し、その実験や実践ができる。3後2,後3,後4,後5,後6,後8,後10,後11,後12
実験・実践の結果を解析等によって考察することができる。3後2,後3,後4,後5,後6,後8,後10,後11,後12
分野横断的能力汎用的技能汎用的技能汎用的技能相手の意見を聞き、自分の意見を伝えることで、円滑なコミュニケーションを図ることができる。3後2,後3,後4,後5,後6
態度・志向性(人間力)態度・志向性態度・志向性集団の中で、自身の能力を発揮して、組織の勢いを向上できる。3後2,後3,後4,後5,後6
日常生活の時間管理、健康管理、金銭管理などができる。常に良い状態を維持するための努力を怠らない。3後2,後3,後4,後5,後6,後8,後9,後10,後11,後12
ストレスやプレッシャーに対し、自分自身をよく知り、解決を試みる行動をとることができる。日常生活の管理ができるとともに、目標達成のために対処することができる。3後2,後3,後4,後5,後6,後8,後9,後10,後11,後12
チームワークの必要性・ルール・マナーを理解し、自分の感情の抑制、コントロールをし、他者の意見を尊重し、適切なコミュニケーションを持つとともに、当事者意識を持ち協調して共同作業・研究をすすめることができる。3後2,後3,後4,後5,後6,後8,後9,後10,後11,後12
組織やチームの目標や役割を理解し、他者の意見を尊重しながら、適切なコミュニケーションを持つとともに、成果をあげるために役割を超えた行動をとるなど、柔軟性を持った行動をとることができる。3後2,後3,後4,後5,後6,後8,後9,後10,後11,後12

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオレポート合計
総合評価割合00000430430
材料実験00000100100
土質実験00000100100
水理実験00000100100
環境実験00000100100
構造実験000003030