水理学実験 （１組）

Experiments on Hydraulics （１組）

9976122

76CEEEH203

仲吉　信人、柏田　仁、二瓶　泰雄

Yasuo Nihei, Makoto Nakayoshi, Jin Kashiwada

2023年度前期

2023/ First semester

月曜3限、月曜4限

Monday, Third and Fourth periods

創域理工学部　社会基盤工学科

Department of Civil Engineering, Faculty of Science and Technology

1.0単位

実験

Experiment

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対面授業 /On-site class

本授業では，水理学１，２及び水理学演習１，２で習得した知識を基礎とし，流体力学基礎からその応用に至る様々な水理現象を対象とした実験実習を行う．班ごとに協力しながら，実験の実施，実験内容のプレゼンテーション，ディスカッション，レポート作成を行う．これを通じ，水理学の理論に基づいた論理的な思考プロセスを分かりやすく説明し議論できるようにする．
　本年度は全て対面で実施するが，コロナウィルス感染状況によっては適宜変更する可能性があることに留意されたい．

河川の整備などの実際の設計を実施する上では，机上の理論を理解するだけでは不十分である．現象を実際に取り扱う経験，チームとして協力しながら課題を遂行する姿勢，建設的な議論を可能とする論理的思考・プレゼンテーション能力が不可欠である．そこで，これらを養うとともに，水理現象に対する理解を深めることを目的に，基礎的な水理現象を題材とした実験実習を実施する．班ごとに協力しながら実験の実施，観察・計測，データ解析，プレゼンテーション，ディスカッション，レポート作成を行う．

１．水理学に関する実験を通じ，各種水理量（流速や流量，動粘性係数等） の計測方法やその計測原理について説明できるようになる．
２．開水路流れや管路流れ，層流・乱流，運動量保存則に関する知識を習得し，実験データに対する考察を論理的に構築することができるようになる．
３．実験結果が正確に記述され，論理的な考察がなされたプレゼンテーションやレポート作成ができるようになる．
４．実験実習を通じてチームで協力して課題に取り組む姿勢を身につけ，積極的かつ建設的な議論ができるようになる．

・土木工学科が定める学習・教育目標との関連

主として関連する学習・教育目標：
目標（F）自分自身で，またはチームで協力しながら，土木工学に関する課題を見出し，与条件の下でそれを解決するための計画を立て，試行・検討・実行できるようになる．
目標（G）分かりやすく論理的に記述する力，プレゼンテーション力，建設的な議論ができる力を身につける．

他の関連する学習・教育目標：
目標（B）土木工学のすべての主要専門分野（構造・材料，地盤，水理，環境・情報，計画）の基礎知識を習得するとともに，応用できるようになる．
目標（D）土木技術が自然・社会に及ぼす影響・効果を理解し，その社会的役割と責任を認識し，技術者倫理に基づいて判断できるようになる．
目標（E）自然・社会と調和する形で土木技術を適用できるように，自然・人文・社会科学などを通じて多面的な素養を身につける．

技術者倫理/チーム力・デザイン能力/論理構成力

水理学１，２および水理学演習１，２を履修することが望ましい．

病気等のやむを得ない理由により授業を欠席する場合は，授業開始前までに担当教員か土木事務室に直接連絡すること．大学院生や友人への伝達は一切認めない．病気の場合には，後日に医師の診断書を提出すること．また，電車の遅延により遅刻する場合には，遅延証明書を提出すること．日付や遅延時間等の情報が記載されていない遅延証明書は無効とする．なお，コロナウィルス感染やその疑いで対応できない場合には適宜連絡すること．

本授業で入手した全ての資料・テキストを，教員の許可なくインターネットで公開する行為（YouTube等の動画サイトへのアップロードや通販サイトでの販売など）や再配布する行為（学生同士の再配布も含む）はいかなる理由があろうと禁止する．公開・再配布が発覚した場合は，著作権侵害等の違法行為となり，厳格に処分されるので，十分に留意すること．

課題に対する作文　Essay／小テストの実施　Quiz type test／ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／グループワーク　Group work／プレゼンテーション　Presentation／反転授業　Flipped classroom

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準備学習：実験実施の週は，該当する実験項目の予習を教科書や配布テキストにより行うこと．実験の翌週に行う後諮問１では，実験テーマの基礎知識や実験内容（実験の仮説・目的・方法に関する諮問）を適切に答えられるレベルまで勉強し，実験結果を全て整理しておくこと．さらに翌週の後試問2では，実験の結果に基づく考察を説明できるように準備しておくこと．
復習：各回の実験内容を十分に理解するまで復習すること．また，レポート対象シリーズ（1・2）では，後諮問を踏まえてレポートを適宜まとめ，締切日に間に合うように仕上げること．

＜通常実験４テーマ＞
後諮問１     ：20%
考察要旨１  ： 4%
後諮問２     ：20%
考察要旨２  ： 4%
レポート     ：20％
期末テスト  ：30%

＜PBRコンテスト＞ 2％

注) 全ての授業回で正当な理由無く1回以上の無断欠席した場合，もしくはレポート未提出があった場合には単位取得を認めない．
     また，レポートのコピペが見つかった場合には実施テーマの点数を0点とする．

[フィードバックの方法]
採点結果の途中経過を適宜知らせる．なお，レポートはフィードバックの対象外とする．

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

Y

二瓶泰雄・宮本仁志・横山勝英・仲吉信人著 「土木の基礎固め　水理学」（講談社）

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

日野幹雄著「明解水理学」（丸善）

本年度は，原則対面授業で実施する．

1．ガイダンスー対面
　　本講義で行う実験の概略を把握する．

2．開水路（１）実験実施ー対面
　　開水路漸変流の実験及び流速の対数分布則の実験を実施し，実験データを取得し，データ整理・図表作成を行う．

3．開水路（２）後諮問1ー対面
　　上記実験の後試問1を行い，実験内容や結果を説明できるようになる．

4．開水路（3）後諮問2ー対面
　　上記実験の後試問2を行い，実験結果に基づく考察を説明できるようになる．

5．管路（１）実験実施ー対面
　　管路流れにおける損失水頭（摩擦，急拡等）の実験を実施し，実験データを取得し，データ整理・図表作成を行う．

6．管路（２）後諮問1ー対面
　　上記実験の後試問1を行い，実験内容や結果を説明できるようになる．

7．管路（3）後諮問2ー対面
　　上記実験の後試問2を行い，実験結果に基づく考察を説明できるようになる．

8．跳水（１）実験実施ー対面
　　跳水に関する実験を実施し，実験データを取得し，データ整理・図表作成を行う．

9．跳水（２）後諮問1ー対面
　　上記実験の後試問1を行い，実験内容や結果を説明できるようになる．

10．跳水（3）後諮問2ー対面
　　上記実験の後試問2を行い，実験結果に基づく考察を説明できるようになる．

11．層流と乱流（１）実験実施ー対面
　　レイノルズの層流・乱流の実験を実施し，実験データを取得し，データ整理・図表作成を行う．

12．層流と乱流（２）後諮問1ー対面
　　上記実験の後試問1を行い，実験内容や結果を説明できるようになる．

13．層流と乱流（3）後諮問2ー対面
　　上記実験の後試問2を行い，実験結果に基づく考察を説明できるようになる．

14.　期末テスト
　　筆記試験を実施し，学修の到達目標の達成度を評価する．

15．PBRコンテストー対面
　　設定された条件下における飛距離をコンテスト形式で競う．
　　どのようなPBRが飛行に優れているかを説明できる．

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Word，Excelなど