(学際科目)エネルギー変換基礎Ⅰ

科目基礎情報

学校 沼津工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 (学際科目)エネルギー変換基礎Ⅰ
科目番号 0023 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 制御情報工学科 対象学年 3
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 (参考図書)1.現代工学の基礎 環境学(松尾友矩著、岩波書店)、2.基礎エネルギー工学(桂井誠著、数理工学社)
担当教員 大庭 勝久

到達目標

1.工学技術者として認識すべき、環境問題、エネルギー問題について、説明することができる。
2.各種のエネルギー資源について、概要を説明することができる。
3.力学的、熱的エネルギーの保存則について理解し、エネルギー変換に関する基礎的事項を説明することができる。

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工学技術者として認識すべき、環境問題やエネルギー問題について、工学技術と関連付けて説明することができる。工学技術者として認識すべき、環境問題やエネルギー問題について、理解することができる。工学技術者として認識すべき、環境問題やエネルギー問題について、説明することができない。
評価項目2各種のエネルギー資源について、概要を説明することができる。各種のエネルギー資源について、基本的事項を理解することができる。各種のエネルギー資源について、概要を説明することができない。
評価項目3力学的、熱的エネルギーの保存則について理解し、エネルギー変換に関する課題を定量的に解析することができる。力学的、熱的エネルギーの保存則について理解し、エネルギー変換に関する基礎的事項を説明することができる。力学的、熱的エネルギーの保存則について理解できず、エネルギー変換に関する基礎的事項を説明することができない。

学科の到達目標項目との関係

【本校学習・教育目標(本科のみ)】 2 説明 閉じる

教育方法等

概要:
工学技術者として、環境と調和し持続的な社会の発展に貢献するために必要な環境・エネルギーに関連する知識を習得することは重要である。本講義では、環境問題、エネルギー問題に関する理解を深め、仕事やエネルギー、力学的エネルギーおよびエネルギー保存則、各種エネルギーについて学ぶ。また、エネルギー変換を理解する上で重要な熱力学の基本的事項についても学習する。この授業を通して、エネルギーの科学的な概念、各種エネルギーの形態、保存則、エネルギー変換の基本を理解し、高学年でのエネルギー応用を受講するための基礎力を養う。
授業の進め方・方法:
授業は講義を中心に、適宜演習問題に取り組む。演習中は周囲の人と議論・討論することを認めるので、積極的に教え合い議論すること。
適宜、レポート課題を課すので、翌週の授業の開始時に提出すること。
注意点:
1.試験や課題レポート等は、JABEE 、大学評価・学位授与機構、文部科学省の教育実施検査に使用することがあります。
2.授業参観される教員は当該授業が行われる少なくとも1週間前に教科目担当教員へ連絡してください。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 前期ガイダンス 授業計画の説明
2週 環境問題とエネルギー問題(1) 環境問題の概要について理解し説明できる
3週 環境問題とエネルギー問題(2) エネルギー問題の概要について理解し説明できる
4週 仕事とエネルギー エネルギーの定義と仕事について理解し説明できる
5週 仕事率 エネルギーの単位と仕事率について理解し説明できる
6週 力学的エネルギー 運動エネルギーと位置エネルギーについて理解し説明できる
7週 エネルギーの保存(1) 力学的エネルギー保存の法則について理解し説明できる
8週 前期中間試験
2ndQ
9週 温度と熱 答案の返却と解説、温度と熱について理解し説明できる
10週 熱エネルギー 熱量、熱容量、比熱について理解し説明できる
11週 熱と仕事 熱と仕事の関係について理解し説明できる
12週 気体法則 ボイルの法則、シャルルの法則、ボイル・シャルルの法則について理解し、説明できる
13週 エネルギーの保存(2) 気体の状態方程式、気体の分子運動、熱力学第一法則について理解し、説明できる
14週 熱機関と効率 熱機関と効率について理解し、説明できる
15週 電気エネルギー ジュール熱、ジュールの法則を理解し説明できる
16週 授業のまとめ 答案の返却と解説、授業アンケート

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
基礎的能力工学基礎技術者倫理(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倫理が必要とされる社会的背景や重要性を認識している。3
説明責任、製造物責任、リスクマネジメントなど、技術者の行動に関する基本的な責任事項を説明できる。2
社会における技術者の役割と責任を説明できる。3
現代社会の具体的な諸問題を題材に、自ら専門とする工学分野に関連させ、技術者倫理観に基づいて、取るべきふさわしい行動を説明できる。3
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。3
高度情報通信ネットワーク社会の中核にある情報通信技術と倫理との関わりを説明できる。3
知的財産の社会的意義や重要性の観点から、知的財産に関する基本的な事項を説明できる。3
技術者の社会的責任、社会規範や法令を守ること、企業内の法令順守(コンプライアンス)の重要性について説明できる。3
科学技術が社会に与えてきた影響をもとに、技術者の役割や責任を説明できる。3
科学者や技術者が、様々な困難を克服しながら技術の発展に寄与した姿を通し、技術者の使命・重要性について説明できる。3
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。3
論理演算と進数変換の仕組みを用いて基本的な演算ができる。3
コンピュータのハードウェアに関する基礎的な知識を活用できる。3
情報伝達システムやインターネットの基本的な仕組みを把握している。3
同一の問題に対し、それを解決できる複数のアルゴリズムが存在しうることを知っている。3
情報セキュリティの必要性および守るべき情報を認識している。3
個人情報とプライバシー保護の考え方についての基本的な配慮ができる。3
インターネット(SNSを含む)やコンピュータの利用における様々な脅威を認識している3
インターネット(SNSを含む)やコンピュータの利用における様々な脅威に対して実践すべき対策を説明できる。3
グローバリゼーション・異文化多文化理解グローバリゼーション・異文化多文化理解それぞれの国や地域の経済的・社会的な発展に対して科学技術が果たすべき役割や技術者の責任ある行動について説明できる。3
専門的能力分野別の専門工学機械系分野計測制御国際単位系の構成を理解し、SI単位およびSI接頭語を説明できる。3
情報系分野プログラミング主要な言語処理プロセッサの種類と特徴を説明できる。3
ソフトウェア開発に利用する標準的なツールの種類と機能を説明できる。3
ソフトウェアアルゴリズムの概念を説明できる。3
同一の問題に対し、それを解決できる複数のアルゴリズムが存在しうることを説明できる。3
時間計算量によってアルゴリズムを比較・評価できることを説明できる。3
整列、探索など、基本的なアルゴリズムについて説明できる。3
コンピュータ内部でデータを表現する方法(データ構造)にはバリエーションがあることを説明できる。3
リスト構造、スタック、キュー、木構造などの基本的なデータ構造の概念と操作を説明できる。2
計算機工学整数を2進数、10進数、16進数で表現できる。4
小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。4
基数が異なる数の間で相互に変換できる。4
基本的な論理演算を行うことができる。4
コンピュータシステムデュアルシステムやマルチプロセッサシステムなど、コンピュータシステムの信頼性や機能を向上させるための代表的なシステム構成について説明できる。3
システムプログラムコンピュータシステムにおけるオペレーティングシステムの位置づけを説明できる。3
情報通信ネットワークプロトコルの概念を説明できる。3
プロトコルの階層化の概念や利点を説明できる。3
ローカルエリアネットワークの概念を説明できる。3
インターネットの概念を説明できる。3
TCP/IPの4階層について、各層の役割を説明でき、各層に関係する具体的かつ標準的な規約や技術を説明できる。3
ネットワークを構成するコンポーネントの基本的な設定内容について説明できる。3
無線通信の仕組みと規格について説明できる。3
有線通信の仕組みと規格について説明できる。3
基本的なルーティング技術について説明できる。3
基本的なフィルタリング技術について説明できる。3
情報数学・情報理論コンピュータ上での数値の表現方法が誤差に関係することを説明できる。3
コンピュータ上で数値計算を行う際に発生する誤差の影響を説明できる。3
その他の学習内容コンピュータウィルスやフィッシングなど、コンピュータを扱っている際に遭遇しうる代表的な脅威について説明できる。4
コンピュータを扱っている際に遭遇しうる脅威に対する対策例について説明できる。4
基本的な暗号化技術について説明できる。3
基本的なアクセス制御技術について説明できる。3
マルウェアやフィッシングなど、コンピュータを扱っている際に遭遇しうる代表的な脅威について説明できる。4
ディジタル信号とアナログ信号の特性について説明できる。4
情報を離散化する際に必要な技術ならびに生じる現象について説明できる。3
メディア情報の主要な表現形式や処理技法について説明できる。3
分野横断的能力汎用的技能汎用的技能汎用的技能書籍、インターネット、アンケート等により必要な情報を適切に収集することができる。3
収集した情報の取捨選択・整理・分類などにより、活用すべき情報を選択できる。3
収集した情報源や引用元などの信頼性・正確性に配慮する必要があることを知っている。3
情報発信にあたっては、発信する内容及びその影響範囲について自己責任が発生することを知っている。3
情報発信にあたっては、個人情報および著作権への配慮が必要であることを知っている。3

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオレポート課題合計
総合評価割合80000020100
基礎的能力0000000
専門的能力80000020100
分野横断的能力0000000