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授業科目区分	科目名	単位数	科目コード	開講時期	履修方法
専門教育課程専門科目専門	熱流体工学 Thermal and Fluid Science	2	E224-01	2024年度５期（前学期）	修学規程第4条を参照

担当教員名
廣光　永兆

＊印は、実務経験のある教員を示しています。

授業科目の学習・教育目標

キーワード

学習・教育目標

1.流体の性質 2.ベルヌーイの定理 3.熱と物質の関係 4.伝熱 5.地域連携

「熱流体工学」では，熱や流体を工学的に扱えるようになるために，流体力学，熱力学及び伝熱の基本事項を学ぶ．流体については，静止中および流れている場合の基本的な性質を学ぶ．熱については，熱の性質と物質との関係，理想気体の状態変化，エネルギー保存について学び，さらに，熱の伝わる形態について学ぶ．ロボット技術者にとって，空気中や水中のロボットアーム，無人航走体等にかかる外力や熱移動の見積もりなど、設計に関わる有益な知識を提供する．また，地域社会における熱流体機器のあり方などについて考察する．

授業の概要および学習上の助言

「熱流体工学」では，機器類の設計時に必要となる，熱や流体を工学的に扱うための入門的な基本事項について学ぶ．本科目の主要な学習項目は以下のとおりである．　1 流体の性質と流れ現象　2 静止流体の特性　3 流れの基礎、流れの様子　4 ベルヌーイの定理，圧力損失　5 熱と物質の関係　6 伝熱それぞれ，講義および講義後のオンデマンド資料を活用して理解度を確認し，学修を進める．上記項目の学習内容およびスケジュールはクラスの平均的理解度，到達度を考慮して変更することがある．授業は，スライドを中心に行い，必要に応じて資料を配布することがある．詳細については，初回の講義の際に説明する．教員の指示および連絡には注意すること．

教科書および参考書・リザーブドブック
教科書：指定なし参考書：流れ学[朝倉書店]、はじめて学ぶ移動現象論[森北出版]、JSMEテキストシリーズ　熱力学[日本機械学会]、機械工学　　　　テキストシリーズ２　熱力学[朝倉書店]　他1冊ﾘｻﾞｰﾌﾞﾄﾞﾌﾞｯｸ：指定なし

履修に必要な予備知識や技能
流体力学,熱力学の基礎知識を持っていることが望ましいが，不足している場合には授業で補足する．

学生が達成すべき行動目標
No.	学科教育目標（記号表記）
①	J	流体の性質が理解できる．
②	J	静止流体の圧力分布を理解できる．
③	J	連続の式，ベルヌーイの式などから速度と圧力の関係が理解できる．
④	J	熱と物質との関係が理解できる．
⑤	J	熱伝導が理解できる．
⑥	J	熱伝達が理解できる．

達成度評価
				評価方法
				試験	クイズ小テスト	レポート	成果発表 (口頭・実技)	作品	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	30	40	30	0	0	0	0	100
指標と評価割合	総合評価割合		30	40	30	0	0	0	0	100
	総合力指標	知識を取り込む力	15	15	10	0	0	0	0	40
		思考・推論・創造する力	15	15	10	0	0	0	0	40
		コラボレーションとリーダーシップ	0	0	0	0	0	0	0	0
		発表・表現・伝達する力	0	0	5	0	0	0	0	5
		学習に取組む姿勢・意欲	0	10	5	0	0	0	0	15

※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。

評価の要点
評価方法	行動目標		評価の実施方法と注意点
試験	①	レ	・学期末に達成度確認試験を実施し，全体の理解度を評価する．・日程は授業明細を参照のこと．・授業内容を十分に復習しておくこと. 　特に，演習・課題、小テストの自己理解度のチェック結果を活用すること・試験には，電卓および学生証を必ず持参すること．
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤	レ
	⑥
クイズ小テスト	①	レ	・講義で学んだ内容について，それぞれの範囲での理解度を複数回の小テストで評価する．・各単元の授業内容を十分に復習しておくこと. 　特に，演習・課題の自己理解度のチェック結果を活用すること・試験には電卓を必ず持参すること．・授業中に実施する演習および小テストの振返りの課題、自己理解度のレポート等はクイズ・小テストの一部として評価することがある．
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤	レ
	⑥
レポート	①	レ	授業中に提示された課題について，レポートの形式で提出する．レポートでは以下の項目を評価する．　１．学習意欲　２．問題点や理解不足の事項を発見し，それを自ら解決する姿勢
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤	レ
	⑥
成果発表 (口頭・実技)	①	レ	レポート課題を通じて表現・伝達する力を評価する．
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤	レ
	⑥
作品	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
ポートフォリオ	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
その他	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥

具体的な達成の目安

理想的な達成レベルの目安

標準的な達成レベルの目安

流れ，伝熱の問題が保存則に支配されていることが理解でき，それらの基本法則より流れの基礎式を導くことができる．特に下記の事項について，基礎式を自由に変形でき，基本的な流れ，伝熱の問題を完全に解くことができる． ①流体の性質，特に，圧縮性，粘性などの働きを説明できる． ②連続の式の物理的意味が理解できる． ③運動量の式の物理的意味が理解できる． ④エネルギーの式の物理的意味が理解できる． ⑤上記３式を具体的に使って，流体や伝熱現象が解析できる．

流れ，熱の基本的な性質が理解でき，それらの基本法則より，特に下記の事項について基礎式を自由に変形でき，流れや熱の問題を取り扱うことができる． ①流体の性質，圧力，浮力などの働きを説明できる． ②静止流体中の圧力分布が理解できる． ③流れの様子が理解できる． ④ベルヌーイの式を使って圧力分布を計算できる． ⑤熱と物質の関係が理解できる． ⑥熱伝導の簡単な計算ができる． ⑦熱伝達の簡単な計算ができる．

ＣＬＩＰ学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では：「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、ＧｏｏｄＷｏｒｋ！」：のようなプロセス（一部あるいは全体）を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間（例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間／週）を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。

授業明細
回数	学習内容	授業の運営方法	学習課題予習・復習	時間：分※
1	「熱流体工学の必要性」「変数と単位」「流体の性質(1)」・学習支援計画書を元に「熱流体工学」のロボティクス学科での位置付けについて理解する．また授業の運営方針等を理解する．	講義演習自己点検	【予習】高校で学習した流体、熱力学、工業力学の復習をしておく．【復習】授業で説明した基礎的事項について理解を深める．課題が出された場合は取り組む．。	30 30
2	「流体の性質(2)」	講義演習自己点検	【予習】授業の対象となる範囲について参考書，資料等を読む．【復習】講義および演習内容を復習する．課題が出された場合は取り組む．	30 60
3	「静止流体の性質(1)」　圧力　パスカルの原理　静止液中の圧力分布，マノメータ	講義演習自己点検	【予習】授業の対象となる範囲について教科書，資料を読む．【復習】講義および演習内容を復習する．課題が出された場合は取り組む．	30 60
4	【小テスト(1)】「静止流体の性質(2)」　浮力，静水圧	小テスト講義演習自己点検	【予習】小テストの対象となる範囲を復習する．【復習】小テストおよび演習内容を復習する．課題が出された場合は取り組む．	120 60
5	【小テスト(1)の振り返り】「流れ(1)」　流線と流れ関数　流れの保存則	講義演習自己点検	【予習】授業の対象となる範囲について参考書，資料等を読む．【復習】講義および演習内容を復習する．課題が出された場合は取り組む．	30 60
6	「流れ(2)」　ベルヌーの定理とその応用(1)	講義演習自己点検	【予習】授業の対象となる範囲について参考書，資料等を読む．【復習】講義および演習内容を復習する．課題が出された場合は取り組む．	30 60
7	「流れ(3)」　ベルヌーの定理とその応用(2)	講義演習自己点検	【予習】授業の対象となる範囲について参考書，資料等を読む．【復習】講義および演習内容を復習する．課題が出された場合は取り組む．	30 60
8	【小テスト(2)】「流れ(4)」　管内流れの圧力損失	小テスト講義演習自己点検	【予習】小テストの対象となる範囲を復習する．【復習】小テストおよび演習内容を復習する．課題が出された場合は取り組む．	120 60
9	「熱力学(1)」　熱と温度の関連　相変化	講義演習自己点検	【予習】授業の対象となる範囲について参考書，資料等を読む．【復習】講義および演習内容を復習する．課題が出された場合は取り組む．	30 60
10	「熱力学(2)」　理想気体の状態式	講義演習自己点検	【予習】授業の対象となる範囲について参考書，資料等を読む．【復習】講義および演習内容を復習する．課題が出された場合は取り組む．	30 60
11	「熱力学(3)」　熱力学の第一法則	講義演習自己点検	【予習】授業の対象となる範囲について参考書，資料等を読む．【復習】講義および演習内容を復習する．課題が出された場合は取り組む．	30 60
12	【小テスト(3)】「熱の伝わり方(1)」　熱の伝わる形態	テスト講義演習自己点検	【予習】小テストの対象となる範囲を復習する．【復習】小テストおよび演習内容を復習する．課題が出された場合は取り組む．	120 60
13	「熱の伝わり方(2)」　熱伝導・対流熱伝達等の基本的な取扱い【総合演習(1)】　学習全体について総合的に理解を深める．	講義演習自己点検	【予習】授業の対象となる範囲について参考書，資料等を読む．【復習】講義および演習内容を復習する．課題が出された場合は取り組む．	30 60
14	【達成度確認試験】　1〜14回の授業内容について確認試験を行う．【総合演習(2)】　学習全体について総合的に理解を深め，発展的な問題に挑戦する．	試験講義演習自己点検	【予習】試験範囲を十分復習しておく【復習】試験問題を振返り，完答できるように復習する．	120 30
15	【総合演習(3)】　学習全体について総合的に振り返る．【自己点検】	【予習】全体の授業範囲を復習し，行動目標について評価，振り返る．【復習】講義内容を復習する．	講義演習自己点検アンケート	30 30