環境・エネルギー工学

科目基礎情報

学校 奈良工業高等専門学校 開講年度 2018
授業科目 環境・エネルギー工学
科目番号 0066 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 電子制御工学科 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 「図解 エネルギー工学」森北出版 平田哲夫・田中 誠・熊野寛之・羽田善昭 著/基礎原子力工学 「原子力人材育成事業」テキスト作成部会 著 独立行政法人 国立高等専門学校機構
担当教員 中村 篤人

到達目標

エネルギーの需要と供給,環境問題への関わり,各種エネルギーと変換技術の原理を理解し,再生産可能エネルギーの利用状況,環境・エネルギー問題の解決への基礎的知見,考え方が習得できる。

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熱エネルギーの変換技術について,内容を理解し,様々な事例に対して各種値を求めることができる.熱エネルギーの変換技術について,内容を理解し,基本的な事例に対して各種値を求めることができる.熱エネルギーの変換技術について,内容を十分理解出来ておらず,各種値の計算が出来ない.
評価項目2水力,風力エネルギーの変換技術について内容を理解し,様々な事例に対して各種値を求めることができる.水力,風力エネルギーの変換技術について内容を理解し,基本的な事例に対して各種値を求めることができる.水力,風力エネルギーの変換技術について内容を十分理解出来ておらず,各種値の計算が出来ない.
評価項目3原子力エネルギーの変換技術について内容を理解し,様々な事例に対して各種値を求めることができる.原子力エネルギーの変換技術について内容を理解し,基本的な事例に対して各種値を求めることができる.原子力エネルギーの変換技術について内容を十分理解出来ておらず,各種値の計算が出来ない.
評価項目4エネルギー変換事例,実用化の現状,今後の課題等について自ら主体的に調査し,調査を踏まえて詳細に説明することが出来る.エネルギー変換事例,実用化の現状,今後の課題等について調査し,調査を踏まえて基本的な事項を説明することができる.エネルギー変換事例,実用化の現状,今後の課題等についての調査が不十分であり,調査結果のまとめ,説明が十分できていない.

学科の到達目標項目との関係

準学士課程(本科1〜5年)学習教育目標 (2) 説明 閉じる
JABEE基準 (d-2a) 説明 閉じる
JABEE基準 (d-2b) 説明 閉じる
システム創成工学教育プログラム学習・教育目標 D-1 説明 閉じる

教育方法等

概要:
私たちの日常生活はエネルギー変換によって支えられている。特に電気エネルギーは,その安全性・利便性などから,広く利用されている。電気エネルギーを各種エネルギーから得るエネルギー変換技術について,また再生産可能エネルギーやコジェネレーションシステムについて学生自身の調査と併せて学習する。
授業の進め方・方法:
座学による講義が中心となる。講義項目ごとに例題等を取り入れ,各自の理解度の向上を図る。また,講義後半にはグループごとでの,エネルギー変換の事例調査と調査結果の発表を行ってもらう。
注意点:
関連科目
4年次の熱力学,流体力学の知識が必要となる。
学習指針
日頃からエネルギー問題に興味を持ち,主体的に取り組むことが重要となる。
自己学習
到達目標を達成するために,授業の復習を必ず行うこと。また,エネルギー変換に関して興味を持ち,日頃から情報収集に努めること。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 エネルギー,環境問題(1) エネルギーの需要動向・環境規制の動向について理解し,説明することができる。
2週 エネルギー,環境問題(2) エネルギーの種類とエネルギー変換技術の概要について説明することができる。
3週 熱エネルギー(1) 熱力学の基本的法則を正しく使用し,各種値を求めることができる。
4週 熱エネルギー(2) 熱エネルギーから力学エネルギーの変換(熱機関)を理解し,説明することができる。
5週 熱エネルギー(3) 燃焼による発熱量を求めることができる。
6週 熱エネルギー(4) 熱エネルギーの輸送システムについて理解し,説明することができる。
7週 中間試験 授業内容を理解し,試験問題に対して正しく解答することができる。
8週 水力エネルギー(1) 流体力学の基礎的事項を理解し,各種値を求めることができる。
4thQ
9週 水力エネルギー(2) 水車の基礎理論とその種類について理解し,説明することができる。
10週 原子力エネルギー 核分裂のエネルギー変換システムについて理解し,概要を説明することができる。
11週 地熱エネルギー 地熱エネルギーについて理解し,概要を説明することができる。
12週 太陽エネルギー 太陽からの輻射エネルギー変換システムについて理解し,概要を説明することができる。
13週 風力エネルギー 風車の基礎理論とその種類を理解し,概要を説明することができる。
14週 波力エネルギー 波力エネルギーとその利用法について理解し,概要を説明することができる。
15週 エネルギー変換の
事例紹介(1)
エネルギー変換事例,実用化の現状,今後の課題等につい
て自身の調査を踏まえて詳細に説明することが出来る。
16週 エネルギー変換の
事例紹介(2)
エネルギー変換事例,実用化の現状,今後の課題等につい
て自身の調査を踏まえて詳細に説明することが出来る。

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
専門的能力分野別の専門工学機械系分野力学エネルギーの意味と種類、エネルギー保存の法則を説明できる。3前2
位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。3前3,前4,前8,前9,前13,前14
動力の意味を理解し、計算できる。3前8,前13

評価割合

試験事例調査,発表課題討論への参加状況,質問への回答内容,回合計
総合評価割合454510100
基礎的能力454510100