到達目標
１． 地球環境問題の原因と背景に関する科学的知識を把握する。
２． ライフサイクルアセスメントの概略を理解し、基本的知識を習得する。
３． 情報エントロピーと熱力学エントロピーの関係を数理的に理解できる。
４． 情報が、無益な熱から仕事を取り出す「資源」になることを理解できる。
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 |
| 評価項目1 | 地球環境問題の原因と背景に関する科学的知識を把握し説明できる。 | 地球環境問題の原因と背景に関する科学的知識を把握できている。 | 地球環境問題の原因と背景に関する科学的知識を把握できていない。 |
| 評価項目2 | | | |
| 評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
環境エネルギー問題は、すべての技術者に関わる今世紀最大の課題であり、一人一人が正しい科学的知見に基づいた長期的視野をもって、持続可能な社会実現のための方策を見出してゆくことが必要である。例えばエネルギー問題では、発生や消費にかかわる機器、装置の個別技術と並んでこれらをエネルギーシステムとして横断的、マクロ的に把握し取り扱うこともまた大切である。このようなグローバルな立場で環境エネルギー問題に対処できる能力の育成をめざす。
授業の進め方・方法:
エネルギー分野では、情報処理とエネルギーの関係を数理的に理解する。 ①熱力学からのエネルギー効率の分析、②情報エントロピーと熱力学エントロピーの対応関係、③情報処理に必要なエネルギーと、情報を利用して熱から仕事を取り出す原理、の授業を行う。環境分野では、日本および世界における環境問題の経緯と変遷、特に地球温暖化については、その現状と今後の予測、対策についてライフサイクルアセスメント等を中心に今後の展望について論ずる。
注意点:
① 数理モデルが主体になるので、エネルギーシステムの本質を捉えることに留意する。②メディアで紹介される環境エネルギーの問題に普段から関心を持つことが望ましい。
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 |
環境問題の変遷 |
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| 2週 |
地球温暖化のメカニズムと温室効果ガス |
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| 3週 |
地球温暖化の予測 |
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| 4週 |
地球温暖化の影響 |
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| 5週 |
京都議定書と現在の取り組み |
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| 6週 |
温暖化対策 |
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| 7週 |
ライフサイクルアセスメント |
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| 8週 |
熱力学の復習
カルノー・サイクルと効率 |
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| 4thQ |
| 9週 |
自由エネルギーとエントロピー |
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| 10週 |
情報理論と相互情報量 |
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| 11週 |
数値演習 |
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| 12週 |
情報と熱 |
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| 13週 |
マックスウェルの妖怪と、情報による仕事の取り出し |
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| 14週 |
情報エントロピーと熱力学エントロピーの対応と変換操作 |
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| 15週 |
期末試験の答案返却とまとめ |
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| 16週 |
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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 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 20 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 20 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |