数学や物理に加え、「三力」といわれる土質力学、水理学、構造力学が基礎に
「三力」といわれる3つの力学が基礎
物理や数学は大前提として、土質力学、水理学、構造力学、いわゆる「三力」といわれる3つの力学を修めることが重要です。
橋を作ることを考えてみましょう。橋脚は地面の上に建てますから、土台となる地面がどういう状態で、どういう力がかかるのかを把握していなければ、どれだけ丈夫な橋脚を作っても崩れてしまいます。これが土質力学です。
橋は川をまたいでいますから、橋脚を水の中に作ることもあります。つまり、水がどのように流れて、どこにどんな力がかかるのかも知っておかなければなりません。これが水理学です。
そして橋のような巨大な構造物にはさまざまな力がかかりますから、これをうまく分散させたり、支えたりしなければなりません。力のかかり方は構造によって決まるので、構造力学を学ぶ必要があります。
その他にも材料の強度や性質を学ぶ材料力学と、土地の広さや高低差を図る測量学も必須の科目といえるでしょう。それに加えて、専門分野によって交通工学や衛生工学、気象学などを学んでいくことになります。
大学ごとに特色ある実験科目を実施
こうした基礎的な学問を学ぶと同時に、多くの大学で実験科目を重視したカリキュラムが組まれているのも特徴です。
例えば、構造力学なら橋の模型を作って、どういう構造なら耐久性が上がるのかを検証したり、水理学なら水路などに川のミニチュアを作って水の流れを観察したり、川底や流域の変化を観測するものがあります。なかにはかなり大掛かりで、やりがいのある実験を行っている大学もありますから、調べてみましょう。
その他、橋や河川、ダム、トンネルなど身近な土木構造物を見学して、学んでいる土木工学が実社会でどのように生かされているのかを体感するカリキュラムを実施している大学もあります。学生生活の中で実際に橋や道路を作ることは難しいので、それを補う取り組みを各大学で実施しています。
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