エネルギー変換工学

科目基礎情報

学校 都城工業高等専門学校 開講年度 平成28年度 (2016年度)
授業科目 エネルギー変換工学
科目番号 0035 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 電気情報工学科 対象学年 5
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 エネルギー工学 電気書院 関井康雄 脇本隆之著
担当教員 阿部 哲己

到達目標

1 人類のエネルギー利用とエネルギー資源の有効利用について概略を理解し説明できる。
2 大量の電気エネルギーを得る為に利用されている、水力発電、火力発電、原子力発電について理解し説明できる。
  ・各発電方式の原理、設備、建設、運転と保守
3 地球環境保全の観点から重要性を増している再生可能エネルギーを利用する発電方式を理解し説明できる。

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エネルギー資源から電気エネ ルギーを得る変換プロセスを、 エネルギー形態の変化と変換装置と関連付けて説明できる。電気エネルギーの利点を説 明できる。発電方式ごとに、 エネルギー資源を利用する方法の概略を説明できる。エネルギーの形態やエネルギー資源について部分的に説明できる。
評価項目2各発電方式の設備と役割を理 解し、設備の建設、運転、保守の概略を説明できる。各発電方式の原理及び構成する設備の概要を説明できる。各発電方式の原理及び設備を部分的に説明できる。
評価項目3汽力発電所の再生サイクル、再 熱サイクルを設備と関連付けて、T-s線図、P-v線図を使って説明できる。熱機関の理論サイクルであ るランキンサイクルを、汽力 発電所を構成する設備と関 連付けて、T-s線図、P-v線図を使って説明できる。ランキンサイクルを、汽力発電所を構成する設備と関連付けて説明できる。
評価項目4再生可能エネルギーによる発電方式の利点と問題点を説明できる。再生可能エネルギーによる発電方式の原理について説明できる。再生可能エネルギーによる発電方式の原理を部分的に説明できる。

学科の到達目標項目との関係

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教育方法等

概要:
1 現代社会におけるエネルギーが日々の生活の中でどのように活用されているかを学ぶ。
2 電気エネルギーを利用するために、エネルギー資源をどのようにエネルギー変換するのか原理を学ぶ。
3 発電方式毎の設備構成、建設、運転、保守の概要を学ぶ。
授業の進め方・方法:
【履修上の注意】
1 毎回の授業の終わりに、10問程度の小テストを行う。
  ・小テストによる成績評価比率が全体評価の30%を占めている。
  ・小テストは、教科書に記載の有無に関わらず、講義で説明した内容及び予習・復習を指示した範囲から出題する。
  ・毎回の講義をしっかりと聞くこと、及び自宅での予習・復習を確実に励行すること。 
【事前に行う準備学習や自己学習】
1 初回授業時に、電気エネルギーを得る方法を10項目以上調べてくること。
注意点:

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 授業計画・達成目標・成績の評価方法等の説明
1.1 エネルギーとエネルギー資源
2週 1.2 エネルギー変換
3週 2 水力発電
2.1 水力発電の原理 (水力学)
4週 2.2 水力発電の設備
5週 2.3 水力発電所の建設
6週 (続き)
7週 2.4 揚水発電2
8週 中間試験
2ndQ
9週 2.5 水力発電所の運用・運転・保守
10週 3.1 火力発電の原理 (熱力学)
 
11週 (続き)
12週 (続き)
13週 3.2 火力発電設備の概要
3.3 汽力発電所の燃料種別毎の特徴
3.4 複合サイクル発電の特徴
14週 3.5 内燃力発電の特徴
15週 前期末試験
16週
後期
3rdQ
1週 3.8 火力発電所の運用・運転・保守
2週 3.8 火力発電所の運用・運転・保守(続き)
3週 4.1 原子力発電の原理 (核分裂反応)  
4週 4.2 原子力発電の設備
5週 4.3 加圧水型炉(PWR)の特徴
6週 4.4 沸騰水型炉(BWR)の特徴
7週 4.5 原子力発電所の防災
8週 4.6 原子力発電所の事故例
4thQ
9週 4.7 核燃料サイクル
10週 5.1 再生可能エネルギーの概要
11週 5.2 太陽光発電
 
12週 5.3 風力発電
13週 5.4 地熱発電
14週
6 燃料電池発電
6.1 燃料電池の原理、構造
15週 学年末試験
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

評価割合

定期試験小テス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70300000100
知識の基本的な理解5030000080
思考・推論・創造への適応力200000020
汎用的技能0000000
態度・志向性(人間力)0000000
総合的な学習経験と創造的思考力0000000