到達目標
(1) 管水路流れに関する摩擦損失水頭および摩擦損失以外の形状損失を理解し,
これらに関する計算問題が解ける.
(2) サイフォンなどの水理施設について理解し,基本的な問題を解くことができる.
(3) 運動量の定理を理解し,基本的な問題が解ける.
(4) オリフィス,堰,水門に関する基本的な問題が解ける.
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 |
| 管水路流れに関する摩擦損失水頭および摩擦損失以外の形状損失を理解し,
これらに関する計算問題が正しく解ける | 管水路流れに関する摩擦損失水頭および摩擦損失以外の形状損失を理解し,
これらに関する計算問題が解ける | 管水路流れに関する摩擦損失水頭および摩擦損失以外の形状損失を理解し,
これらに関する計算問題が解けない. |
| サイフォンなどの水理施設について理解し,基本的な問題を解くことが正しくできる. | サイフォンなどの水理施設について理解し,基本的な問題を解くことができる. | サイフォンなどの水理施設について理解し,基本的な問題を解くことができない. |
| 運動量の定理を理解し,基本的な問題が正しく解ける. | 運動量の定理を理解し,基本的な問題が解ける. | 運動量の定理を理解し,基本的な問題が解けない. |
| オリフィス,堰,水門に関する基本的な問題が正しく解ける. | オリフィス,堰,水門に関する基本的な問題が解ける. | オリフィス,堰,水門に関する基本的な問題が解けない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
水理学は水の運動を力学的に扱う学問である。まず,前期の授業で学習したベルヌーイの定理を管水路流れに適用することを学ぶ.次に,管水路流れのエネルギー損失の形態を学ぶとともに,多くの基本的問題・応用問題に取り組み,理解を確実なものとする.
さらに,管水路流れにおけるさまざまな応用問題(貯水池,サイフォンなど)に適用し,演習問題によりその解法を身につける.
また,運動量の定理を理解するとともに様々な問題に対応できるように学習を進める.
最後に,オリフィス,堰,水門に関する基本的な問題が解けるようにする.
授業の進め方・方法:
最終成績は「中間試験=35%,期末試験=35%,課題提出=30%の割合」で
評価する.その結果,50%以上を合格とする.
再評価試験及び追認試験の実施【有】(実施条件:授業に真摯に取り組んだ者)
注意点:
予 習:次に学習する箇所について,教科書を通り読み,不明な箇所を整理しておく.
授業中:課題演習の時間を毎回設ける.解き方を十分理解し,不明な点は積極的質問することが望ましい.
復 習:授業中に行った課題を最低1度は復習しておくこと.課題の提出期限を厳守すること.遅れた場合は減点となる.
到達目標(1)と(2)については中間試験で,(3)と(4)については期末試験で評価する.
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
ベルヌーイの定理 管水路流れにおけるベルヌーイの定理について理解する
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ベルヌーイの定理に関する説明と計算ができる.
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2週 |
管水路流れ(1) 管水路流れの特徴について述べた後,摩擦抵抗の概念を理解する.
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管水路流れにおける摩擦抵抗の概念を説明できる.
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3週 |
管水路流れ(2) 管水路の摩擦損失水頭および平均流速公式について理解する.
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摩擦損失水頭及び平均流速公式に関する説明と計算ができる.
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4週 |
管水路流れ(3) 管水路の入り口,急拡部,急縮部,曲がり部等における摩擦損失以外の形状損失水頭について理解する
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摩擦損失以外の形状損失に関する説明と計算ができる.
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5週 |
管水路流れ(4) 単線管水路について講義し,演習問題により理解を深める.
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単線管水路に関する計算ができる.
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6週 |
管水路流れ(5) サイホンについて講義し,演習問題により理解を深める.
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サイホンに関する計算ができる.
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7週 |
運動量の定理の基礎原理 水理学における運動量の定理について,その意味と適用方法について講義する.
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運動量の定理について説明できる.
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8週 |
中間試験 第1回~第7回までの内容に関する確認試験を行う.
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4thQ |
9週 |
運動量の定理の応用 運動量の定理について,管路の曲がり部,平板に衝突する流れ等基本的な問題への適用方法を体得する.
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運動量の定理に関する計算ができる.
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10週 |
オリフィスの水理(1) オリフィスの特徴と種類を示すとともに,オリフィスの水理を理解する.
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オリフィスの水理に関する説明と計算ができる.
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11週 |
オリフィスの水理(2) 演習問題を解く.オリフィスによる排水時間の計算方法を理解する
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オリフィスによる排水時間の計算ができる.
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12週 |
水門(ゲート)の水理 水門(特にスルースゲート)について,その役割や流出形態および流出量について学ぶ.
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水門における自習流出と潜り流出に関する説明と計算ができる.
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13週 |
堰の水理(1) 堰の役割と種類について講義する.次に堰に関する水理学的理論を述べ,基本的演習問題を通じて理解を深める.
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四角堰と三角堰の計算ができる.
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14週 |
堰の水理(2) 堰に関する応用問題により,内容をより深く理解する.
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広頂堰と潜り堰の計算ができる.
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15週 |
期末試験 第9回~第14回までの内容に関する確認試験を行う.
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16週 |
試験の返却及び問題の解説 試験を返却し,問題の解説などを行う.
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誤った問題を正しく理解する.
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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 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 建設系分野 | 水理 | ベルヌーイの定理を理解している。 | 3 | |
運動量保存則を理解している。 | 3 | |
運動量保存則の誘導について説明できる。 | 2 | |
運動量保存則の応用した各種計算ができる。 | 2 | |
各種の堰について理解している。 | 3 | |
平均流速を用いた基礎方程式、摩擦抵抗による損失水頭の実用公式、ムーディ図について理解している。 | 3 | 後6 |
摩擦抵抗による損失水頭の実用公式について説明できる。 | 3 | 後6 |
管水路の摩擦以外の形状損失水頭について理解している。 | 3 | |
管水路の摩擦以外の損失係数について説明できる。 | 3 | |
各種の管路の流れの計算ができる。 | 2 | |
評価割合
| 試験 | 課題 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 70 | 30 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |