先端エネルギー概論

科目基礎情報

学校 高知工業高等専門学校 開講年度 令和08年度 (2026年度)
授業科目 先端エネルギー概論
科目番号 N5011 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 SD エネルギー・環境コース 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:藤井照重 他「再生可能エネルギー技術」(森北出版),講義資料
担当教員 谷本 壮

到達目標

1.再生可能エネルギーによる発電原理および特徴について説明できる。
2.次世代発電方式の原理および特徴について説明できる。
3.エネルギー貯蔵の原理および特徴について説明できる。
4.核融合の原理および特徴について説明できる。。
5.レーザー光の特徴,発振原理について説明できる。

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再生可能エネルギーによる発電原理,特徴および問題点について説明できる。再生可能エネルギーによる発電原理および特徴について説明できる。再生可能エネルギーによる発電原理および特徴について説明できない。
評価項目2次世代発電方式の原理,特徴および問題点について説明できる。次世代発電方式の原理および特徴について説明できる。次世代発電方式の原理および特徴について説明できない。
評価項目3エネルギー貯蔵の原理,特徴および問題点について説明できる。エネルギー貯蔵の原理および特徴について説明できる。エネルギー貯蔵の原理および特徴について説明できない。
評価項目4核融合の原理,特徴,核分裂との違いについて説明できる。核融合の原理および特徴について説明できる。核融合の原理および特徴について説明できない。
評価項目5各種レーザー光の特徴,発振原理,応用技術について説明できる。レーザー光の特徴,発振原理について説明できる。レーザー光の特徴,発振原理について説明できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 (C) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
 本講義では,電気エネルギーの発生と利用から,電気エネルギーである太陽光発電などの再生可能エネルギーによる発電,燃料電池や核融合発電などの次世代発電方式の原理や特徴,エネルギー貯蔵,エネルギーの供給と利用について学ぶ。また,高密度に光エネルギーを集中することのできるレーザーについて,レーザーの原理からレーザーを用いた応用技術について学ぶ。
授業の進め方・方法:
 学生自ら教科書等の内容を事前に調査し説明する輪講形式で行う。内容に応じた質問や課題を出し内容の理解を深める。必要に応じてプリント等の追加資料を配布する。課題は提出期日に提出すること。
注意点:
【成績評価の基準・方法】
 後学期末試験の成績を80%,平素の学習状況等(発表・課題・レポート等を含む)を20%の割合で総合的に評価する。技術者が身につけるべき専門基礎として,到達目標に対する達成度を試験等において評価する。

【事前・事後学習】
 事前学習として教科書等を利用し各自でまとめ説明できるように資料を作成する。事後学習として講義中に指示した課題を提出すること。課題の演習問題等は周りの学生と議論したりし,自分なりの解答を提出すること。

【履修上の注意】
 3年生の電磁気学Ⅰ,4年生の電磁気学Ⅱ,5年生のエネルギー変換,エネルギー資源の内容を十分に理解しておくこと。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 オリエンテーション(学習目的,到達目標,学習方法の指導等)を行う。本講義の概略について説明する。 授業の進め方等について理解できる。本講義の概略について説明できる。
2週 電気エネルギーの発生と利用について学ぶ。 エネルギー資源,エネルギー消費と環境問題,電気エネルギーシステムについ説明できる。
3週 太陽電池の原理について学ぶ。 太陽電池の原理,構造について説明できる。
4週 太陽電池の種類,太陽光発電の構成について学ぶ。 太陽電池の種類,太陽光発電の構成について説明できる。
5週 その他の再生可能エネルギーによる発電方式について学ぶ。 風力発電,地熱発電,バイオマスを利用した発電方式の原理および特徴について説明できる。
6週 その他の再生可能エネルギーによる発電方式について学ぶ。 風力発電,地熱発電,バイオマスを利用した発電方式の原理および特徴について説明できる。
7週 燃料電池の原理,構成等について学ぶ。 燃料電池の原理,構成等について説明できる。
8週 燃料電池の種類,利用形態について学ぶ。 燃料電池の種類,利用形態についてまなぶ説明できる。
4thQ
9週 エネルギーの貯蔵について学ぶ。 電池,キャパシタのエネルギー貯蔵の原理について説明できる。
10週 エネルギーの貯蔵について学ぶ。 超電導コイルのエネルギー貯蔵の原理について説明できる。
11週 エネルギーの供給と利用について学ぶ。 エネルギーの供給と利用について説明できる
12週 核融合の基礎について学ぶ。 核融合反応,プラズマ,電磁場中での荷電粒子の運動について説明できる。
13週 核融合発電方式について学ぶ。 プラズマの閉じ込め,核融合発電方式の特徴について説明できる。
14週 レーザーの特徴について学ぶ。 レーザー光の特徴,レーザーの種類,レーザーの発振原理について説明できる。
15週 レーザーを用いた応用技術について学ぶ。 レーザー加工の特徴,高出力レーザーを用いた応用技術について説明できる。
16週

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電気・電子系分野電力その他の新エネルギー・再生可能エネルギーを用いた発電の概要を説明できる。3後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後12,後13
電気エネルギーの発生・輸送・利用と環境問題との関わりについて説明できる。2後2,後11

評価割合

試験発表・課題・レポート相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80200000100
基礎的能力80200000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000