エネルギー工学

科目基礎情報

学校 有明工業高等専門学校 開講年度 令和02年度 (2020年度)
授業科目 エネルギー工学
科目番号 4E003 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 創造工学科(エネルギーコース) 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 1
教科書/教材 適宜資料を配付する
担当教員 南部 幸久,石丸 智士

到達目標

・風力エネルギーとそれを利用した発電技術について説明できる.
・半導体や化学反応を用いたエネルギー変換技術について説明できる.
・電気エネルギー利用の在り方について自身の考えをまとめることができる.

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風力エネルギーを利用した発電システムについて詳細に説明できる. 風力エネルギーを利用した発電システムについて説明できる.風力エネルギーを利用した発電システムについて説明できない.
評価項目2半導体や化学反応を用いたエネルギー変換技術の動作原理や特徴について詳細に説明できる.半導体や化学反応を用いたエネルギー変換技術の動作原理や特徴について説明できる.半導体や化学反応を用いたエネルギー変換技術の動作原理や特徴について説明できない.
評価項目3電気エネルギー利用の在り方について根拠を示しながら自身の考えをまとめることができる.電気エネルギー利用の在り方について自身の考えをまとめることができる.電気エネルギー利用の在り方について自身の考えをまとめることができない.

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 B-1 学習・教育到達度目標 B-4

教育方法等

概要:
人類は日々の生活を営み,それとともに大量のエネルギーを消費している.とくに蒸気機関の実用化による産業革命からの文明の発展は,エネルギーの大量消費とともにもたらされたものであり,今日に至るまで様々なエネルギー技術の変革が起こっている.このエネルギー工学では,現在,エネルギーの形として最も身近である電気エネルギーについて,火力・水力・原子力発電はもとより,風力発電や半導体によるエネルギー変換等の技術を通して,その発生,消費について学習する.
授業の進め方と授業内容・方法:
講義形式で行う.
なお,授業外学習(授業前・授業後)として,適宜,課題等を課す.
注意点:
環境・エネルギー工学概論(2年次開講)において学習したエネルギー関連分野の知識を有していること.

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
後期
1週 エネルギー資源(火力・水力・原子力)と電気エネルギー エネルギー資源(火力・水力・原子力)による電気エネルギーの発生について説明できる.
2週 再生可能なエネルギーによる発電システムの概要 太陽光発電や風力発電などの再生可能なエネルギーによる発電システムの概要と特徴について説明できる.
3週 風力エネルギー利用の歴史と現状及び問題点 風力エネルギー利用の歴史と日本や世界における風力エネルギーの普及の現状と問題点について説明できる.
4週 風の特性と風力エネルギーの基礎理論 エネルギー源としての風の特性と風の持つエネルギー量を定量的に説明できる.
5週 風車の種類と特徴,基礎原理 風力発電に利用される風車の種類と特徴,基礎原理について説明できる.
6週 風力発電システム 風車と風力用発電機から構成される風力発電システムの種類と特徴について説明できる.
7週 風力発電の環境への影響 風力発電システムが環境へ与える影響を説明できる.
8週 中間試験
9週 試験答案返却と解説
太陽エネルギー
到達度の確認.
地球における太陽エネルギーの利用について説明できる.
10週 半導体によるエネルギー変換(1) 光起電力効果について説明できる.
11週 半導体によるエネルギー変換(2)
太陽電池の構造と動作機構について説明できる.
12週 電池(1) 化学電池の構造と発電原理について説明できる.
13週 電池(2) 燃料電池の構造と発電原理について説明できる.
14週 電気エネルギーの利用と環境 電力発生・消費の状況と環境への影響について説明できる.
今後のエネルギー利用について,自身の考えをまとめることができる.
15週 期末試験
16週 試験答案返却と解説 到達度の確認.

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80000200100
基礎的能力0000000
専門的能力80000200100
分野横断的能力0000000