土木材料の性質、及びその調べ方を修得する。また、各課題の考察とプレゼンテーションを行うことで、疑問や興味を持ち、技術者に必要な問題追究能力を身に付けることを目標とする。
概要:
実践的技術者を育成するうえで、重要な実務にすぐに役立つ技術やJIS規格にある重要な実験方法などを修得するとともに講義内容を体験的に理解する。またレポートの作成により、技術者として最も必要な考察能力を養う
授業の進め方・方法:
基礎工学実験は材料実験、土質実験の二つに分けて行い、材料実験は通年、土質実験は後期開講の半期である。その授業形態として、材料実験は５人／班で行い、前期と後期でテーマを二つに分ける。二つに分けたテーマの中に前・後期それぞれ５つの課題を設ける。前期は主にコンクリートの性質及びその材料の特性について、後期は主に鉄筋及びコンクリートの強度・変形特性について実験を進める。前・後期の５つの課題に対して、すべてレポートを作成し、前・後期の各テーマ終了後にはまとめとして、前・後期の各課題について学んだ事もしくは疑問に思った事を各班で検討し、プレゼンテーションを行う。また、欠席したものについては、原則として補講を行う。
後期から開講の土質実験は４人／班で行い、１～５のテーマをローテーションを組んで行う。実験終了後は、実験で得られた結果を考察し、レポートとしてまとめる。全てのテーマ終了後は、一つの実験テーマに関して、全ての班の実験データをまとめ、プレゼンテーションを行う。また、欠席したものについては、原則として補講を行う。
注意点:
・レポートの提出期限を守る。また全てのレポートを提出することで評価の対象となる。よって未提出レポートが一つでもあると単位取得はできない。
・得られた実験データについて分析し、考察が述べられるようになること。
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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（２０名）
テーマ1：コンクリートの配合設計 |
目標強度、目標スランプを設定し、セメント、骨材、水、空気がどれだけ必要かを計算し、配合設計の手順を理解する。
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| 2週 |
テーマ２：コンクリートの打設 |
テーマ1で計算した量を用いて、実際にコンクリートを作製し、コンクリートの打ち込み作業を把握する。
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| 3週 |
テーマ3：細骨材の密度および吸水率試験 |
JIS規格で定められた手法に則り、細骨材の材料特性を把握する。
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| 4週 |
テーマ4：粗骨材の密度および吸水率試験 |
JIS規格で定められた手法に則り、粗骨材の材料特性を把握する。
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| 5週 |
テーマ5：コンクリートの強度試験 |
テーマ2で作製したコンクリートを用いて、コンクリートの強度特性を把握する
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| 6週 |
プレゼンテーション準備 |
これまでのレポートチェックや上記１～５の課題に対して、疑問に思った事、学んだ事などを各班でテーマを決めて、発表を行うための準備をする。
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| 7週 |
プレゼンテーション準備 |
これまでのレポートチェックや上記１～５の課題に対して、疑問に思った事、学んだ事などを各班でテーマを決めて、発表を行うための準備をする。
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| 8週 |
プレゼンテーション |
プレゼンを行い、発表能力を養う。
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| 2ndQ |
| 9週 |
ガイダンス（２０名）
テーマ1：コンクリートの配合設計 |
目標強度、目標スランプを設定し、セメント、骨材、水、空気がどれだけ必要かを計算し、配合設計の手順を理解する。
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| 10週 |
テーマ２：コンクリートの打設 |
テーマ1で計算した量を用いて、実際にコンクリートを作製し、コンクリートの打ち込み作業を把握する。
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| 11週 |
テーマ3：細骨材の密度および吸水率試験 |
JIS規格で定められた手法に則り、細骨材の材料特性を把握する。
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| 12週 |
テーマ4：粗骨材の密度および吸水率試験 |
JIS規格で定められた手法に則り、粗骨材の材料特性を把握する。
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| 13週 |
テーマ5：コンクリートの強度試験 |
テーマ2で作製したコンクリートを用いて、コンクリートの強度特性を把握する
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| 14週 |
プレゼンテーション準備 |
これまでのレポートチェックや上記１～５の課題に対して、疑問に思った事、学んだ事などを各班でテーマを決めて、発表を行うための準備をする。
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| 15週 |
プレゼンテーション準備 |
これまでのレポートチェックや上記１～５の課題に対して、疑問に思った事、学んだ事などを各班でテーマを決めて、発表を行うための準備をする。
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| 16週 |
プレゼンテーション |
プレゼンを行い、発表能力を養う。
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
テーマ6：セメントの密度試験 |
JIS規格に則り、セメントの密度試験方法と原理的に異なるセメントの密度試験方法を学び、セメントの材料特性を把握する。
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| 2週 |
テーマ7：鉄筋の引張試験 |
鉄筋として用いる鋼材はJISに適合する引張強さ、降伏点及び伸びを持たなければならないため、それを知るための試験方法を把握する。
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| 3週 |
テーマ8：鉄筋の応力－ひずみ試験 |
鉄筋の引張力に対する強度・変形特性を知り、コンクリートの補強材として用いられる鉄筋の材料特性を把握する。
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| 4週 |
テーマ9：骨材のふるい分け試験 |
骨材のふるい分け試験方法を学び、細骨材及び粗骨材の違いを把握し、両骨材の粒度特性を把握する。
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| 5週 |
テーマ10：コンクリートの応力－ひずみ試験（演習） |
コンクリートの応力－ひずみ試験結果をもとに、弾性係数、ポアソン比の計算方法を理解する。
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| 6週 |
プレゼンテーション準備 |
これまでのレポートチェックや上記6～10の課題に対して、疑問に思った事、学んだ事などを各班でテーマを決めて、発表を行うための準備をする。
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| 7週 |
プレゼンテーション準備 |
これまでのレポートチェックや上記6～10の課題に対して、疑問に思った事、学んだ事などを各班でテーマを決めて、発表を行うための準備をする。
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| 8週 |
プレゼンテーション |
プレゼンを行い、発表能力を養う。
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| 4thQ |
| 9週 |
土質実験
テーマ1：密度試験 |
土の最も基本的な物理量である土粒子の密度を求める方法と、その原理を学ぶ。
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| 10週 |
土質実験
テーマ2：粒度試験 |
土を構成する土粒子径の分布状態を調べるための、ふるい分析と沈降分析の試験方法を学ぶ。
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| 11週 |
土質実験
テーマ3：液塑性試験 |
土の液性限界、塑性限界および塑性指数を求める方法を学び、含水比と土の状態を把握する。
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| 12週 |
土質実験
テーマ4：透水試験 |
定水位透水試験と変水位透水試験を行い、土の透水係数を求める方法を学ぶ。
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| 13週 |
土質実験
テーマ5：締固め試験 |
締固め施工管理時に必要な最適含水比と最大乾燥密度を求める方法を学び、含水比と土の締固め状態を把握する。
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| 14週 |
プレゼンテーション準備 |
一番最初に行った実験テーマに関して、他の班の実験データをまとめ、プレゼンテーションを行う。発表は１５分／班を目安とし、パソコンによりプレゼンテーションソフトを用いて１人１画面は必ず発表し発表能力を養う。
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| 15週 |
プレゼンテーション準備 |
一番最初に行った実験テーマに関して、他の班の実験データをまとめ、プレゼンテーションを行う。発表は１５分／班を目安とし、パソコンによりプレゼンテーションソフトを用いて１人１画面は必ず発表し発表能力を養う。
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| 16週 |
プレゼンテーション |
プレゼンを行い、発表能力を養う。
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| 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。 | 3 | |
| 物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 | 3 | |
| 実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。 | 3 | |
| 実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。 | 3 | |
| 実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 | 3 | |
| 実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 3 | |
| 技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史 | 技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史 | 技術者を目指す者として、社会での行動規範としての技術者倫理を理解し、問題への適切な対応力（どうのように問題を捉え、考え、行動するか）を身に付けて、課題解決のプロセスを実践できる。 | 2 | |
| 情報技術の進展が社会に及ぼす影響、個人情報保護法、著作権などの法律について説明できる。 | 2 | |
| 環境問題の現状についての基本的な事項について把握し、科学技術が地球環境や社会に及ぼす影響を説明できる。 | 2 | |
| 社会性、社会的責任、コンプライアンスが強く求められている時代の変化の中で、技術者として信用失墜の禁止と公益の確保が考慮することができる。 | 2 | |
| 全ての人々が将来にわたって安心して暮らせる持続可能な開発を実現するために、自らの専門分野から配慮すべきことが何かを説明できる。 | 2 | |
| 技術者を目指す者として、平和の構築、異文化理解の推進、自然資源の維持、災害の防止などの課題に力を合わせて取り組んでいくことの重要性を認識している。 | 2 | |
| 情報リテラシー | 情報リテラシー | 情報を適切に収集・処理・発信するための基礎的な知識を活用できる。 | 2 | |
| インターネットの仕組みを理解し、実践的に使用できる。 | 2 | |
| 情報セキュリティの必要性、様々な脅威の実態とその対策について理解できる。 | 2 | |
| 個人情報とプライバシー保護の考え方について理解し、正しく実践できる。 | 2 | |
| コンピュータにおける初歩的な演算の仕組みを理解できる。 | 2 | |
| 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】 | 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。 | 4 | 後4 |
| 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。 | 4 | 前3,前4,前11,前12 |
| 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。 | 4 | 前2,前10 |
| コンクリートの空気量試験について理解し、器具を使って実験できる。 | 4 | 前2,前10 |
| 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。 | 4 | 前5,前13 |
| 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。 | 4 | 後9 |
| 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。 | 4 | 後11 |
| 粒度試験について理解し、器具を使って実験できる。 | 4 | 後10 |
| 透水試験について理解し、器具を使って実験できる。 | 4 | |
| 突固めによる土の締固め試験について理解し、器具を使って実験できる。 | 4 | 後13 |
| 建築系分野【実験・実習能力】 | 建築系【実験実習】 | 実験の目的と方法を説明できる。 | 4 | 前5,前13 |
| 建築に用いる構造材料(例えば木、コンクリート、金属など)の物理的特性を実験により明らかにすることができる。 | 4 | 前5,前13 |
| 実験結果を整理し、考察できる。 | 4 | 前5,前13 |
| 専門的能力の実質化 | 共同教育 | 共同教育 | 問題解決のために、最適なチームワーク力、リーダーシップ力、マネジメント力などを身に付けることができる。 | 3 | |
| 技術者として、生きる喜びや誇りを実感し、知恵や感性、チャレンジ精神などを駆使して実践創造的な活動を楽しむことを理解できる。 | 3 | |