到達目標
1.人類のエネルギー利用の歴史を知り,今日のエネルギー利用形態について理解する.
2.エネルギーの相互変換に必要な基礎知識や変換方法について修得する.
3.エネルギー変換システムの変換効率を計算することができる.
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 | 人類のエネルギー利用の歴史を知り,今日のエネルギー利用形態について理解する. | 人類のエネルギー利用の歴史を知り,今日のエネルギー利用形態について,ある程度理解する. | 人類のエネルギー利用の歴史を知り,今日のエネルギー利用形態について理解できない. |
評価項目2 | エネルギーの相互変換に必要な基礎知識や変換方法について修得する. | エネルギーの相互変換に必要な基礎知識や変換方法について,ある程度修得する. | エネルギーの相互変換に必要な基礎知識や変換方法について,修得できない. |
評価項目3 | エネルギー変換システムの変換効率を計算することができる. | エネルギー変換システムの変換効率を,ある程度計算することができる. | エネルギー変換システムの変換効率を計算することができない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
エネルギーは近年,エネルギー危機や環境問題特に地球温暖化により,世界的に大きな関心事となっている.エネルギーには,一次エネルギー・二次エネルギーなどがあるが,現代社会では,動力や電力の形に変換した二次エネルギーが主要である.様々なエネルギー資源からエネルギーを取り出し,人間社会・生活に便利なエネルギー形態に変換することが望まれている.このエネルギー変換の過程を基礎理論をふまえ,変換システムや変換装置について学習する.また,エネルギーの有効利用の観点から,エネルギー変換効率についても考察し,変換効率を計算することが可能となる.
授業の進め方・方法:
授業内容の要点を,教科書を参考にしながら,板書して説明を行い理解させる.その際に,抽象的な事柄は図や表を用いてできるだけ具体的に説明する.また,社会的な話題や世界の状況なども紹介し,エネルギー問題に興味と関心を持ってもらうようにする.また,授業中の例題や演習問題を通して,問題の考え方や解き方を学んでもらう.なお,適宜,課題についてプレゼンテーションやレポート提出による自主学習を促し,自分のものとして定着させる.
注意点:
履修にあたり熱力学,流体力学および化学の専門基礎知識を有することが望ましい.
定期試験の成績 80 %,課題のレポートや発表の成績 20 % を目安として,成績評価を行う.
評価基準:60点以上を合格とする.なお,再試験は学期末に一回行う.
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 |
エネルギーの歴史,エネルギーの種類と形態,エネルギーの変換方法 |
エネルギーの歴史,種類,形態,変換方法について理解できる
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2週 |
流体力学の基礎理論 |
流体力学の基礎理論を理解し,応用することができる.
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3週 |
風力発電 |
風力発電の基礎理論について理解し,変換効率を求めることができる.
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4週 |
水力発電,波力発電 |
水力発電,波力発電の基礎理論を理解し,変換効率を求めることができる.
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5週 |
熱力学の基礎理論 |
熱力学の基礎理論を理解し,応用することができる.
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6週 |
内燃機関 |
内燃機関のサイクルを理解し,熱効率を求めることができる.
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7週 |
ガスタービン
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ガスタービンサイクルを理解し,熱効率を求めることができる.
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8週 |
蒸気タービン,ヒートポンプ,外燃機関 |
蒸気タービン,ヒートポンプ,外燃機関のサイクルを理解し,熱効率や成績係数を求めることができる.
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4thQ |
9週 |
以上の演習課題 |
演習課題を理解し,解答あるいは発表することができる.
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10週 |
燃焼,火力発電 |
燃焼を理解し,発熱量や燃焼ガス温度を求めることができる.火力発電サイクルを理解し,熱効率を求めることができる.
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11週 |
原子力発電 |
原子力発電の熱エネルギー発生,構造およびシステムを理解し,熱効率を求めることができる.
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12週 |
地熱発電,海洋温度差発電 |
地熱発電および海洋温度差発電サイクルを理解し,熱効率を求めることができる.
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13週 |
太陽光発電 |
太陽光発電の原理を理解し,変換効率を求めることができる.
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14週 |
燃料電池,熱電発電 |
燃料電池,熱電発電の原理を理解し,変換効率を求めることができる.
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15週 |
以上の演習課題 |
演習課題を理解し,解答あるいは発表することができる.
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16週 |
試験の答案返却と解説 |
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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 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 80 | 10 | 0 | 0 | 10 | 0 | 0 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |