平成２６年度 専攻教育科目授業計画（シラバス） 目 次 《地球システム工学コース開講科目２年生用》 4617 資源システム工学実験第一 4001 流体力学第一 4618 資源システム工学実験第二 4002 固体力学 4631 工業爆薬学 4601 地球システム学概論 4633 地熱発電工学 4609 フィールド地球科学演習 4634 石灰石資源 4602 地球環境のイメージング 4635 海外資源(石油・天然ガス資源開発) 4603 地球熱学 4636 資源経済学(海外資源・資源経済学) 4604 資源開発生産工学 4637 廃棄物処理工学(廃棄物資源循環工学） 4605 岩盤工学 4638 エンジニアリングエコノミー 4606 粉体工学 7027 情報処理概論 4607 エネルギー資源工学 4623 地球システム工学インターンシップ 4620 資源工学倫理及びマネージメント 4639 スクールオンザムーブ国際インターン 4621 地球環境化学 4622 地球システム工学実習 《他教室開講科目》 4632 新エネルギー工学 7001 数学ⅠＡ 《地球システム工学コース開講科目３年生用》 7002 数学ⅠＢ 4608 環境地球科学 7004 数学ⅡＡ 4624 資源地球科学 7005 数学ⅡＢ 4610 応用地球物理学 7010 品質管理 4625 環境地球物理学（隔年開講） 5801 原子炉工学概論 4611 地熱工学 7023 電気工学基礎 4626 地熱貯留層工学 7024 電子情報工学基礎 4619 地層内物質移動工学 6801 機械工学大意第一 4630 石油工学 6802 機械工学大意第二 4612 地球工学実験第一 6805 材料力学（乙） 4613 地球工学実験第二 3601 金属材料大意 4614 空調衛生および安全工学 3416 無機材料化学 4627 資源流体工学 《地球環境工学科開講科目》 4615 地下空洞設計法 4004 地球環境工学入門Ⅰ 4628 地下利用ｼｽﾃﾑ工学（地圏開発ｼｽﾃﾑ工学） 4005 地球環境工学入門Ⅱ 4616 リサイクル・環境修復工学 4003 地球環境工学卒業 4629 環境微生物学 シップ 12 授業科目コード 4001 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ２年前期 単位 流体力学第一 地球システム工学コース必修科目・通常授業 ２単位 井上 雅弘 学習・教育目標 (c)，(d) 理想流体の力学，質量と運動量の保 キーワード 存，エネルギー保存則 担当教員 内線 3327 履修条件 特になし E-mail: [email protected] 地球環境を保全するために不可欠な知識の一つに，流体運動のメカニズムがある。地表およ び地下の流体流動の特性を理解するために，本授業では流体力学の基礎を学習する。なお， 授業テーマ 本科目の内容は３年次の「資源流体工学」 ， 「地熱貯留層工学」 ， 「石油工学」と密接に関連し ており，本科目の履修後はこれらの科目の履修を強く薦める。 授業の目的 流体力学に関する基礎知識を学ぶ。 1. 流体の性質に関する基礎的な知識を習得する。 授業の目標 2. 流体の運動，圧力等に関する基礎的な知識を習得し，流体の運動方程式を理解する。 (到達目標) 3. ナビエ－ストークスの方程式と粘性流体の流れの性質を理解する。 下記の教科書を基に講義を行う。毎回の授業の最後に，その回の講義内容に関する演習問題 授業方法 を出題する小テストを課し理解度を確認すると共に，理解が不十分な場合は次回の講義で出 題された問題の解説を行う。小テストには計算問題を出題することもあるため，授業には関 数電卓を持参すること。 1 2 3 授業計画 4 5 流体の性質 7 流体の静力学 8 流れの基礎 9 一次元流れ 10 粘性流体の流れ 11 6 12 出席と講義内容に関する小テストの結果（40 点）と，上記の到達目標に関連した期末試験の 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 結果（60 点）を総合して評価し，60 点以上を合格とする。 教科書：新編 流体の力学，中山泰喜，養賢堂 時間：随時，場所：Ｗ２号館 536 号室 13 授業科目コード 4002 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ２年前期 単位 固体力学 地球システム工学コース必修科目・通常授業 ２単位 島田 英樹 学習・教育目標 (c)，(d) 応力とひずみ，弾性力学の基礎方程式， キーワード モール円，環境要因，２次元問題 担当教員 内線 3332 履修条件 特になし E-mail: [email protected] 授業テーマ 岩盤力学，地盤力学，材料力学，構造力学などの基本となる弾性力学の基礎を学ぶ。 岩盤や地盤の中に発生する力や応力を知るためには，弾性力学の基本的な知識が不可欠であ 授業の目的 る。本講義では，岩盤力学，地盤力学などの地球システム工学コースにおける重要な専門基 礎科目として，弾性力学を中心とした固体の変形に関する必要最小限の基本的事項を修得す る。 1. 応力とひずみの定義を理解し，単軸応力場の計算ができる。 2. 塑性，疲労，温度応力，クリープ，衝撃などの項目の基本的な概念を把握する。 授業の目標 (到達目標) 3. 弾性力学の基礎方程式（つり合い式，変位－ひずみ関係式，構成式）がどのようにして定 義されるか，３次元場で説明できる。 4. モール円を用いて，主応力，主ひずみが計算できる。 5. ３次元応力場から平面応力，平面ひずみ場の基礎式を誘導できる。 6. 極座標系の問題を把握し，岩盤工学への展開が理解できる。 授業方法 主に講義形式で授業を行う。また，毎週授業中に講義内容に関する演習問題を行う。 1 2 3 授業計画 4 5 6 固体力学の概要，ひずみの定義，１ 次元弾性応力－ひずみ関係 環境要因と応力－ひずみ関係(1)： 塑性，温度応力 環境要因と応力－ひずみ関係(2)： 疲労，クリープ 環境要因と応力－ひずみ関係(3)： 衝撃 主面，主応力，主ひずみの定義 モール円 7 8 9 10 11 12 弾性論の基礎(1)：つりあい式 弾性論の基礎(2)：変位－ひずみ式，ひず みの適合条件 弾性論の基礎(3)：応力－ひずみ式，コー シーの式 ２次元弾性問題(1)：平面応力，平面ひず み，応力関数 ２次元弾性問題(2)：極座標系における支 配方程式） ２次元弾性問題(2)：軸対称問題，円孔を 有する無限板 出席点（10 点）と，毎週行う演習問題に対する小テスト（10 点） ，上記の到達目標に関連し 成績評価の方法 た期末試験の結果（80 点）を総合して評価し，60 点以上を合格とする。なお，講義を４回 欠席したものについては再履修とする。 教科書・参考書 学習相談 教科書：工学基礎固体力学，園田佳臣・島田英樹，共立出版（2005） 参考書：連続体の力学入門，Y.C.ファン著，大橋義夫・村上澄男・神谷紀生共訳，培風館（1974） 質問等がある場合には，講義日の１７時から１８時に教員室にて対応する。 14 授業科目コード 4601 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ２年後期 単位 地球システム学概論 地球システム工学コース必修科目・通常授業 ２単位 渡邊 公一郎 担当教員 学習・教育目標 地球システム，地質年代，鉱物，結晶， キーワード 内線 3311 (a)，(e) プレート，マグマ，火山，地震，断層 特になし 履修条件 E-mail: [email protected] 授業テーマ 地球システムの特徴と固体地球の構成物について理解する。 地球・惑星システムを構成する物質の最も小さな基本単元である鉱物の構造や物理的・化学 的な性質，そして鉱物の種類や組成などを調べる方法などを学ぶ。さらに地球の構成，地質 授業の目的 年代，テクトニクス，マグマ，地球表層部の地学現象など地球資源を理解するうえで欠かす ことのできない地球・惑星システムの各分野について学ぶ。さらに地球の様々の資源あるい は資源に関わる諸分野について学ぶ。 1. 地球のシステム性や階層構造を理解できる。 授業の目標 (到達目標) 2. 地球の構成物としての鉱物の特徴が理解できる。 3. 地質年代と地球史，年代測定の原理が理解できる。 4. 火山活動や地震等の地球表層部の地学現象について理解し，災害の原因や軽減の方法につ いて考えることができる。 主に講義形式で授業を行う。必要に応じて，授業中に講義内容に関する質問をしたり，講義 授業方法 内容についての小テストを課す。 1 2 3 4 授業計画 5 6 7 8 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 はじめに，地球・惑星システムについ て 地球の構成，地球・地殻の元素存在度 地質年代と地球史，放射年代測定法 の原理と各手法 鉱物の概念，鉱物の物理的性質 鉱物の構成：イオン半径，結晶の構造 等 鉱物の生成：様々な生成過程と成因， 鉱物各論 プレートテクトニクス，プリュームテ クトニクス マグマの活動と造岩鉱物：マグマの発 生，結晶分化作用 9 10 11 12 13 14 15 火山と噴火：火山の分布など 火山と噴火：噴火様式など 地震と断層：地震発生の条件と発生場 地震と断層：断層の分類，応力場，テクト ニクス 地球表層部の地球化学：岩石の風化，熱水 活動と微生物 粘土と粘土鉱物 まとめ 16 出席状況（20 点），レポート（20 点），期末試験（60 点）の結果を総合的に評価する。 「地球学入門」酒井治孝（2003, 東海大学出版会） 質問等がある場合には，講義日の講義終了後に教員室（440 号室）にて対応する。 15 授業科目コード 4609 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ２年後期 単位 米津 幸太郎 担当教員 フィールド地球科学演習 地球システム工学コース必修科目・通常授業 １単位 学習・教育目標 キーワード 内線 3313 履修条件 (a)，(c)，(d)，(f)，(g)，(h) 地質調査，地質図学，粉末 X 線回折，偏 光・反射顕微鏡，微量分析測定 特になし E-mail: [email protected] 1. 地質図学の基礎及び地質調査の方法を学び，ルートマップ及び地質図の作成を行う。 授業テーマ 2. 粉末 X 線回折，偏光・反射顕微鏡を用いて鉱物同定，記載の方法を学ぶ。 3．湿式分析の基礎を学び，岩石試料中の微量分析測定を行う。 1. 地質図学の基礎，および地質調査の方法を学んだ後，実際に野外において地質調査を行い ルートマップを作成し，地質図の作成が行える能力を修得する。 授業の目的 2. 粉末 X 線回折，偏光・反射顕微鏡を用いて岩石鉱石試料に含まれる鉱物を同定し，記載す る能力を修得する。 3．岩石試料中の微量分析測定の基礎を修得する。 1. 地質図学の基礎，および地質調査の方法を理解する 授業の目標 (到達目標) 2. 野外において地質調査，ルートマップ作成し，地質図の作成が行える能力を修得する。 3. 粉末 X 線回折，偏光・反射顕微鏡を用いて岩石鉱石試料に含まれる鉱物を同定し，記載す る能力を修得する。 4．湿式分析により岩石試料中の微量分析測定を行い，湿式分析の基礎を修得する。 1. 講義で概要を説明した後，地質図学については作図の演習，野外において地質調査の実習 授業方法 およびルートマップの作成，および地質図作成の実習を行う。 2. 粉末 X 線回折，偏光・反射顕微鏡，湿式分析についても講義で概要を説明した後，それぞ れ，岩石鉱石試料に含まれる鉱物の同定，記載，微量定量分析について実習を行う。 1 2 3 授業計画 4 5 6 7 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 地質調査の基礎：岩石の分類，観察， 記載方法の概説 地質図学(1)：地層の境界，層序，対 比，地層の走向と傾斜の概説 地質図学(2)：平面図，断面図，柱状 図の概説と演習 地質図学(3)：地質図作図の演習 地質調査野外実習(1)：歩測の仕方， ルートマップの作成方法 地質調査野外実習(2)：ルートマップ を作成する 地質調査野外実習のまとめと地質図 の作成 8 9 10 11 12 13 14 鉱物の同定，記載方法の概説：粉末 X 線 回折，偏光・反射顕微鏡，湿式分析の概説 粉末 X 線回折を用いた鉱物の同定の実習 反射顕微鏡を用いた主要鉱石鉱物の観察， 同定，記載の実習 透過偏光顕微鏡を用いた主要造岩鉱物の 観察，同定，記載の実習 透過偏光顕微鏡を用いた主要岩石の観察， 同定，記載の実習 透過偏光顕微鏡を用いた主要変質鉱物の 観察，同定，記載の実習 湿式分析による岩石試料中の微量分析測 定の実習 実習，演習の各課題についてレポートを提出させ，評価を行う。 各課題のレポートをすべて提出した者のみ評価の対象とし，60 点以上を合格とする。 必要に応じて資料，プリントを配付する。 質問等がある場合には，随時，教員室にて対応する。 16 授業科目コード 4602 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 2 年後期 単位 地球環境のイメージング 地球システム工学コース必修科目・通常授業 ２単位 水永 秀樹 担当教員 学習・教育目標 キーワード 内線 3317 履修条件 (a), (b), (c), (i) 地球環境，リモートセンシング，環境 物理探査，地球環境工学 特になし E-mail: [email protected] 授業テーマ 地球物理学の手法を用いて地球環境を計測し評価するためのモニタリング技術を学ぶ。 物理探査は，人間の目に見えない地球内部の構造を，種々のセンサーを用いて非破壊検査の 手法で可視化するための先端技術である。本授業では，地球をシステムとしてとらえ，地球 環境を診断するための技術を学ぶ。すなわち，地球環境を理解するためのリモートセンシン 授業の目的 グからジオトモグラフィ，そして物理検層に至るまで，マクロからミクロまで地球診断工学 を学ぶ。このような地球計測技術は，エネルギー資源の探査・開発はもとより，現代社会で は，医療工学，考古学，地震防災，自然環境のモニタリング，基礎地盤調査，土壌・地下水 の汚染探査，貯留層モニタリングなど多方面に応用されている。 1. 地球環境を科学的に診断するための臨床検査の方法を理解できる。 授業の目標 2. 応用地球物理学の基礎となる物理学の基本法則が理解できる。 (到達目標) 3. 地球計測により得られる情報を用いて自然環境への影響を予測できる。 4. 地球計測により得られた画像を用いて，地下環境の時空変化を診断できる。 授業方法 主に講義形式で授業を行ない、授業内容に関するレポートを毎回課す。必要に応じて，授業 中に講義内容に関する質問をしたり，講義内容についての小テストを課す。 1 2 3 授業計画 4 5 6 7 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 地球環境を理解するための基礎 エネルギーを理解するための基礎 環境を理解するための基礎 8 9 10 地球資源問題 11 リモートセンシング(1) 12 リモートセンシングの基礎 リモートセンシング(2) 13 リモートセンシングの方法 水中の環境計測技術 地下の探査技術 物理探査の基礎 物理探査の概要(1) 弾性波探査，地中レーダ探査 物理探査の概要(2) 重力探査，磁気探査 物理探査の概要(3) 電気探査，電磁探査 物理探査の概要(4) 放射能探査，地温探査 環境問題，探査技術のトピックス 14 毎回課す講義内容に関するレポートの結果（20 点）と，上記の到達目標に関連した期末試験 の結果（80 点）を総合して評価し，60 点以上を合格とする。 参考書：図解 物理探査，物理探査学会 物理探査用語辞典，物理探査学会 質問等は随時受け付けています。場所：ウエスト２号館 432 号室 17 授業科目コード 4603 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ２年後期 単位 地球熱学 地球システム工学コース必修科目・通常授業 ２単位 藤光 康宏 学習・教育目標 (a)，(c)，(d) 地球，熱学，地熱エネルギー，地殻熱 キーワード 流量，熱伝導，地熱発電，マグマ 担当教員 内線 3322 履修条件 特になし E-mail: [email protected] 授業テーマ 地球内部の構造と熱の流れを理解し，環境と適合した地熱利用のための基礎を学ぶ。 地球内部には巨大な熱エネルギーが貯えられており，そのごく一部が地熱発電などとして利 授業の目的 用されている。自然の恵みである地球のエネルギーを環境と適合して利用していくためには 地球の熱的状態をよく理解する必要がある。「地球熱学」では，特に地球内部の熱伝導に関 する問題の理解を深めると共に，地球内部の構造と動きに関する基礎的知識を修得する。 1. 熱伝導に関する偏微分方程式の基礎的事項を理解できる。 授業の目標 (到達目標) 2. 地球の構造と動きに関する基礎的事項を理解できる。 3. 地球内部の熱的構造及び熱の流れに関し，対象のスケールに応じて系統的に理解できる。 4. 地熱系を形成するために必要な地下の熱的構造について具体的イメージを持つことがで きる。 授業方法 主に講義形式で授業を行う。適当な段階ごとに，理解の確認のため小テストを行う。また， 式の導出あるいは重要事項の理解のためにレポートを提出させる。 1 2 3 授業計画 4 5 6 熱伝導の基礎 7 地球の構造 8 地球の熱学 9 地殻の熱学 マグマ冷却に伴う熱水系の発達 非火山性地熱系 地熱エネルギーの利用 10 地下の深度と温度との関係 11 地熱活動の原因としてのマグマ 12 講義内容に関する小テストや演習等を含むレポートの成績（30 点） ，上記の到達目標に関連 成績評価の方法 した期末試験の成績（70 点）および出席状況を加味して，総合的に評価し，60 点以上を合 格とする。 教科書：なし 教科書・参考書 参考書：江原幸雄（2010）日本列島は地熱エネルギーの宝庫，櫂歌書房 杉村 学習相談 新・中村保夫・井田喜明 編（1988）図説地球科学，岩波書店 講義日の 17 時から 18 時に伊都ウエスト 2 号館 435 室にて対応する。 18 授業科目コード 4604 授業科目名 資源開発生産工学 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 地球システム工学コース必修科目・通常授業 履修年次 ２年後期 単位 ２単位 キーワード 菅井 裕一 ベンチカット，掘削，運搬，サイクルタ イム，生産レート，輸送レート 内線 3326、3328 E-mail: [email protected] 授業テーマ (a)，(b)，(c)，(d) 鉱物資源，資源量評価，オープンピット， 佐々木久郎 担当教員 学習・教育目標 履修条件 特になし 資源開発・生産プロジェクトの概要を説明し，資源量評価，資源開発の要素技術である設計，掘削， 破砕，運搬などの資源生産における基本的な算定手法を主として露天採掘を対象として解説する。 資源開発エンジニアとなるための，資源開発に関する入門的内容や開発および生産手法を理解 授業の目的 し，各要素技術についての数量的な解析手法とおよび設計法を修得する。 1) 資源開発に先立って，基礎的な単位変換と力学的基礎を理解する。 2) 鉱物資源の品位分布に基づいて可採埋蔵量の数量的な把握手法を理解する。 授業の目標 (到達目標) 3) オープンピット鉱山を例にとり，基本的な鉱物資源開発の流れと要素技術を理解する。 4) 掘削機械のバケット容量，サイクルタイムなどから掘削レートの算定法を理解する。 5) 積込機とダンプトラック数およびベルトコンベアによる輸送量の算定とそのシステムを理解する。 6) ベンチカットにおける爆薬を用いた掘削・破砕システムの理解と諸元の決定手法を理解する。 6) 露天採掘の最終ピット形状の最適化とスケジューリングおよび掘削・運搬の自動化を理解する。 主に講義形式で授業を行う。必要に応じて，授業中に講義内容に関する質問を行う。2 回の 授業方法 まとめ演習課題についてレポートを提出させる。 1 2 3 授業計画 4 5 ６ ７ 資源開発とは？（イントロダクション および資源開発用語の解説） バケットホイールエキスカベータおよび ８ フロントエンドローダーの仕様，サイクル タイムと掘削生産レート 資源開発における費用と利益および 開発プランニングの流れ向 資源開発における鉱物資源量の算定 方法（ポリゴン法） ９ ショベルローダーとダンプトラックによ る最適運搬システムと輸送量の最低 ベンチカットにおける爆薬を用いた掘 10 削・破砕，ロータリードリル，発破工法の システムとそれらの諸元の決定 オープンピット鉱山の採掘システム の概要 オープンピット採掘におけるはく土 比と経済性 ドラッグラインとパワーショベルの 仕様，サイクルタイムと生産レート ブルドーザーおよびスクレーパの仕 様，サイクルタイムと掘削生産レート 11 12 13 14 クラッシャーなどによる破砕，ベルトコン ベアによる輸送容量および動力 露天採掘における最終ピット形状，ベンチ 緒元，運搬路，最終残壁 採掘・運搬システムの最適化と海外露天掘 り鉱山の例 採掘・運搬システムの自動化と新たな資源 開発の動向 各講義における演習(20 点)，レポート(10 点)，上記の到達目標に関連した期末試験の結果（70 成績評価の方法 点）を総合して評価し，60 点以上を合格とする。 教科書：資源開発生産工学 教科書・参考書 参考書：H.L.Hartman and J.M.Mutmansky: Introduction to Mining Engineering, 2nd Ed. John Wiley & Sons, INC.，および配布資料 学習相談 学習相談質問等がある場合には，講義日の 16 時から 17 時に 534 号室の教員室にて対応する。 19 授業科目コード 4605 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ２年後期 単位 岩盤工学 地球システム工学コース必修科目・通常授業 ２単位 学習・教育目標 島田 英樹 (c)，(d) 岩の特性，地山応力，地下空洞の安定 キーワード 性 担当教員 内線 3332 固体力学を受講しておくこと 履修条件 E-mail: [email protected] 授業テーマ 岩の構造や特性を理解すると共に，岩盤構造物設計法の基礎を学ぶ。 地殻中の有用鉱物やエネルギー資源を採取するためには，必要な大きさの空間を地殻中に設 授業の目的 ける。この空間を安全で経済的にかつ効率よく掘削し，維持管理する上で必要な，地殻を構 成する「岩」の力学的な応答を理解するための基本的な考え方を修得する。 1. 岩の構造について理解できる。 授業の目標 (到達目標) 授業方法 2. 岩に関する種々の特性について理解できる。 3. 地山応力に関する計測法，解析法が理解できる。 4. 岩盤構造物の設計と安定化について理解できる。 主に講義形式で授業を行う。必要に応じて，授業中に講義内容に関する質問や講義内容につ いての小テストを課す。 1 2 3 授業計画 4 5 6 ジオメカニクスとは 7 岩の構造（不連続面） 8 岩の特性(1)：変形性 9 岩の特性(2)：強度 10 岩の特性(3)：透水性 11 地山応力(1)：地山応力とは 12 地山応力(2)：計測法 地山応力(3)：応力解析 岩盤斜面の安定性 地下空洞周辺の応力 地下空洞の設計と支保 新分野への適用 出席点（10 点）と，演習問題に対する小テスト（10 点），上記の到達目標に関連した期末試 成績評価の方法 験の結果（80 点）を総合して評価し，60 点以上を合格とする。なお，講義を４回欠席した ものについては再履修とする。 教科書：Rock Mechanics Principles in Engineering, J.A.Hudson, Butterworth-Heinemann 教科書・参考書 Pub., London, (1989) 参考書：岩石力学入門, 山口梅太郎・西松裕一,東京大学出版会（1991） 学習相談 質問等がある場合には，講義日の１７時から１８時に教員室にて対応する。 20 授業科目コード 4606 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ２年後期 単位 粉体工学 地球システム工学コース必修科目・通常授業 ２単位 平島 剛 学習・教育目標 (c)，(d) 粉体，物性，資源，処理，リサイクル， キーワード 分離 担当教員 内線 3337 履修条件 特になし E-mail: [email protected] 授業テーマ 粉体の基礎物性および選別のための前処理法を学ぶ。 資源の開発・利用に関する専門科目を学ぶ上で必要な，粉粒体に関する知識を身につける。 授業の目的 粉粒体に特有の性質，挙動を知り，日常生活，自然現象，工業分野の中で出会う粉粒体が関 係する多くの事象を科学的に理解する。 1. 資源の開発，利用，リサイクルなどで粉体工学がはたす役割を理解できる。 授業の目標 2. 粉体の基礎物性を理解できる。 (到達目標) 3. 粉体の基礎物性の測定法を理解できる。 4. 分離の概念を理解し，選別のための最適な前処理法を判断できる。 授業方法 主に講義形式で授業を行うが，適宜演習問題を出題し，理解度を見ながら講義を進める。必 要に応じて，授業中に講義内容に関する質問，小テストを行う。 1 資源プロセシングの概要：資源プロセ 沈降現象と沈降分離：様々な条件下で流体 シングと粉体工学との関係について 中を沈降する粒子の挙動について理解し， 5 学ぶ。 これらの知識が水処理，資源処理の分野で 沈降分離，湿式分級に用いられていること を学ぶ。 2 粉体の大きさと形状：粉体の大きさと 透過流動現象：粉体層中を流体が透過する その形の表し方，粒子径分布の表現法 場合の諸現象について学ぶ を理解し，粒子径分布を用いた種々の ６ 粉体特性値の求め方を学ぶ。 授業計画 粉体の充填：粉体層の充填構造につい 3 て考え，充填様式，空隙率，配位数， 最密充填について理解する。 粉体測定法：粉体の粒度，比表面積の測定 ７ 湿潤粒子群の特性：湿った粉体相互間 4 で生じる付着力，湿った粉体層でみら れるサクションポテンシャルや毛管 法について学ぶ。 分離の単位操作概説：分離の概念を理解 ８ し，選別のための前処理について学ぶ。 上昇などについて学ぶ。 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 講義内容に関するレポート及び演習内容の結果（20 点）と，上記の到達目標に関連した期末 試験の結果（80 点）を総合して評価し，60 点以上を合格とする。 教材には，教科書として「粉体工学通論」，三輪茂雄著，（日刊工業新聞社）を用い，補足の ため教員が作成した資料も用いる。 質問等がある場合には，講義日の１７時から１８時に教員室にて対応する。 21 授業科目コード 4607 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ２年後期 単位 エネルギー資源工学 地球システム工学コース必修科目・通常授業 ２単位 学習・教育目標 糸井 龍一 (a)，(b)，(d) 石油、天然ガス、メタンハイドレート、 キーワード 自然エネルギー、エネルギー資源 担当教員 内線 3342 特になし 履修条件 E-mail: [email protected] 在来型エネルギー資源および新エネルギー資源の特徴を理解すると共に，エネルギーの利用 授業テーマ 形態・利用方法を学ぶ。 化石燃料資源，新エネルギー資源，自然エネルギー資源，再生可能エネルギー資源について 授業の目的 それらの特徴，賦存形態，埋蔵量，利用可能量，開発方法，利用に際しての効率を理解する。 またエネルギー資源を電気エネルギーへ変換する際の熱効率やエクセルギー効率を理解す る。 授業の目標 1. 各種エネルギー資源の種類と特性を理解する。 (到達目標) 2. エネルギーの利用形態と各種変換効率を理解する。 授業方法 主に講義形式で授業を行う。必要に応じて，講義内容についての小テストやレポートを課す。 1 2 3 4 授業計画 5 6 7 8 成績評価の方法 現代社会とエネルギー 9 エネルギー資源の需要と供給 10 エネルギー資源の埋蔵量と分布 在来型化石燃料資源（石油，天然ガス） の開発と利用 在来型化石燃料資源（石炭）の開発と 利用 非在来型化石燃料資源，メタンハイド レート 自然エネルギー資源：風力エネルギー 自然エネルギー資源：地中熱利用シス テム 11 12 13 14 自然エネルギー資源の利用における問題 点と解決方法，グリーンエネルギー 省エネルギー技術 未利用エネルギー資源，ヒートポンプ，エ ネルギー変換効率，エクセルギー エネルギー資源の電気エネルギーへの変 換，エクセルギー エネルギー技術のライフサイクル分析，炭 酸ガスの回収方法と処分方法 持続可能環境適合型のエネルギー資源開 発 15 16 出席状況，講義内容に関するレポートと演習問題の解答（20 点）および上記の到達目標に関 連した期末試験の結果（80 点）を総合して評価し，60 点以上を合格とする。 教科書は使用せず、必要な資料を講義時に配布する。 教科書・参考書 参考書：私たちのエネルギー，内山洋司（培風館） ：自然エネルギーの可能性と限界，石川憲 二（オーム社） 学習相談 質問等がある場合には，随時教員室（ウェスト２号館４３７号室）にて対応する。 22 授業科目コード 4620 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ２年後期 単位 資源工学倫理及びマネジメント 地球システム工学コース必修科目・通常授業 ２単位 学習・教育目標 島田 英樹 (a)，(b)，(d) 科学技術の発達，環境問題，倫理， 道徳，プロフェッショナル,アカウ キーワード ンタビリティー，リスクマネジメ ント，内部告発，リスクコミュニ 担当教員 ケーション 内線 3332 履修条件 特になし E-mail: [email protected] 授業テーマ 資源産業に携わる技術者の持つべき倫理，ならびに適正なマネジメント能力とは何かについ て考え，資源産業に携わる技術者としての倫理とマネジメントの基本姿勢を学ぶ。 資源産業に携わる技術者は，産業の社会との関わり合いの多さから，確固たる倫理感とマネ ジメント能力が求められるので，この講義では，多くの事例研究によるディスカッションを 授業の目的 中心として，倫理感の養成とマネジメントについてのより深い理解を得させることを目的と している。 1. 工業，特に資源産業関連分野において，倫理とは何かを理解できる。 授業の目標 2. 工業，特に資源産業関連分野において，よいマネジメントとは何か，その能力を得るため (到達目標) には何を学ぶべきなのかを理解できる。 3. 教室におけるディスカッションを通じて，上記テーマの理解を深めることができる。 授業方法 主に講義形式で授業を行う。必要に応じて，授業中に講義内容に関する質問を行う。2～３回 のレポートを提出させ，それについて口頭発表し，ディスカッションを行う。 1 2 3 授業計画 4 5 6 倫理とはなにか，工業における倫理と は何か プロフェッショナルとその意義 最近の国内のニュースから考える専 門技術者の倫理的問題 日本あるいは世界の出来事から考え る（工業）倫理の問題 さまざまな事例によるディスカッシ ョン 繰り返される企業不祥事 ７ ８ ９ 10 11 新たなリスク リスクとマネジメント リスクマネジメント リスクマネジメントの組織と体制 企業のリスクコミュニケーション 12 出席点（10 点）と，演習問題に対する小テスト（10 点），上記の到達目標に関連した期末試 成績評価の方法 験の結果（80 点）を総合して評価し，60 点以上を合格とする。なお，講義を４回欠席した ものについては再履修とする。 教科書・参考書 学習相談 参考書：C.E.Harris 他著：科学技術者の倫理（日本技術士会訳編） ，丸善 必要な資料は適宜配付する。 質問等がある場合には，講義日の１７時から１８時に教員室にて対応する。 23 授業科目コード 4621 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ２年後期 単位 地球環境化学 地球システム工学コース必修科目・通常授業 ２単位 笹木 圭子 担当教員 学習・教育目標 キーワード 内線 3338 履修条件 (a)，(b)，(c)，(d)，(e) 水、化学平衡 特になし E-mail: [email protected] 授業テーマ 水圏における地球環境化学 地球は水の惑星といわれ、水は循環しながら、生物界も含めた地球上の物質移動に深くかか 授業の目的 わっている。本講義では，自然水の化学的性質に基づき，水が関与する地球環境現象を化学 平衡論で理解することを目的とする。 授業の目標 地球環境現象を化学平衡論で理解する。 (到達目標) 授業方法 主に講義形式で授業を行う。必要に応じて，授業中に講義内容に関する質問をし，講義内容 についての小テストを課す。 1 2 3 授業計画 4 5 6 7 地球における水の分布と循環 8 水の物理化学的性質 9 陸水の化学 10 活量と濃度 11 化学平衡（１） 12 化学平衡（２） 13 酸塩基平衡（１） 酸塩基平衡（２） 沈殿平衡（１） 沈殿平衡（２） 酸化還元平衡（１） 酸化還元平衡（２） まとめ 14 成績評価の方法 講義毎に毎回小テストを行い、宿題を課す。これと定期試験の成績により総合的に評価する。 教科書・参考書 教科書：溶液内イオン平衡と分析化学（小倉興太郎著） 学習相談 質問等がある場合には，メールで対応可能。教員室を訪ねても良い。 24 授業科目コード 4622 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 ２年前後期 履修年次 地球システム工学実習 地球システム工学コース必修科目・集中 単位 計約１週間 １単位 地球システム工学コース教員 担当教員 米津 幸太郎 学習・教育目標 キーワード 内線 3313 (a)，(b)，(c)，(d)， (e)，(f)，(h)，(j) 地熱発電所，鉱山，地質巡検 特になし 履修条件 E-mail: [email protected] 授業テーマ 資源開発および地質調査に関して，授業で得た知識，観察方法，調査技術が，資源関連の現 場で，どのように応用され活かされているか，体験を通して理解する。 野外での地質観察や，地熱発電所や鉱山ならびに新素材を扱う工場などの見学を通して，地 球資源の存在状態や，開発，処理等の過程を実際に目にすることにより，授業で得た知識， 授業の目的 観察方法，調査技術が，資源関連の現場で，どのように応用され活かされているか理解を深 めること，ならびに資源の地球における存在状況および地質現象と人間社会との関係を理解 することを目的とする。 1. 資源開発および地質調査にする知識，観察方法，調査技術が，資源関連の現場で，どのよ 授業の目標 (到達目標) うに応用され活かされているか，理解できる。 2. 資源の地球における存在状況および地質および地質現象と人間社会との関係を理解でき る。 3. 現場で得られた情報をもとに課題や問題点を抽出し，レポートにまとめることができる。 前期に，地熱発電所およびボ−リング現場（九重大岳・八丁原地区）の見学，後期に，金属あ るいは非金属鉱山（採掘現場および選鉱処理現場）の見学，資源開発および資源の処理にか 授業方法 かわる技術開発に関する事業所の見学，資源の地球における存在状況を理解できる地域なら びに地質現象と人間社会との関係を理解するための地質巡検を，それぞれ数日間，あわせて 約１週間行い，報告書にまとめる。 1 2 授業計画 3 4 地熱発電所およびボ−リング現場（九 重大岳・八丁原地区）の見学 金属あるいは非金属鉱山（採掘現場お よび選鉱処理現場）の見学 資源開発，資源の処理にかかわる技術 6 実習で得られた情報に関する報告書の作 成 7 8 開発に関する事業所の見学 資源の地球における存在状況を理解 9 できる地域の地質巡検 5 地質および地質現象と人間社会との 10 関係を理解するための地質巡検 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 実習の出席点（50 点）と，および報告書の内容（50 点）を総合して評価し，60 点以上を合 格とする。 担当教員が，実習前に提示する。 質問等がある場合には，担当教員が対応する。 25 授業科目コード 4632 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 2 年後期 単位 担当教官 新エネルギー工学 地球システム工学コース選択科目・集中講義 1 単位 分山 達也 学習・教育目標 キーワード (b)，(d), (e) 電気エネルギー、新エネルギー 木村 啓二 電話 03-6895-1020 E-mail: 授業テーマ 履修条件 [email protected] 新エネルギーの技術と社会とのかかわりを理解する。 地球温暖化対策への貢献が大きく期待されいる太陽光、風力、中小水力、地熱、バイオマス 授業の目的 などの新エネルギーについて、その技術と現状の普及状況を理解する。さらに、近年のエネ ルギー問題の背景と政策や経済の動向、地域の取り組みを理解することで、将来の新エネル ギー利用について議論するための理解を深める。 1．エネルギーに関する議論の背景を理解する。 授業の目標 2．現状のエネルギーの需要と供給を定量的に理解する。 (到達目標) 3．新エネルギーの技術と現在の普及状況を理解する。 4．近年の新エネルギーと社会の変化を理解する。 授業方法 主に講義形式で行うが、講義中の質問、演習を交え対話方式で進行する。また、最終的に 講義後に討論を行い、さらに理解度を深める。課題レポート提出。 1 9 身近なエネルギーの利用 新エネルギー政策の動向 RPS、FIT 等 2 エネルギーと環境問題 10 新エネルギーと経済、産業 3 日本と世界のエネルギー利用の現状 11 新エネルギーと地域社会 コミュニティ・パワー、社会的受容性 4 新エネルギー技術１ 12 討論テーマ提供 13 討論 風力、太陽光、中小水力 授業計画 5 新エネルギー技術２ 地熱、バイオマス 6 14 新エネルギー技術３ 水素、その他 7 日本の新エネルギーの有望地域 15 8 新エネルギーの統計と日本や世界の 16 現状 成績評価の方法 講義への出席と参加姿勢（質疑応答や意見表明）の結果(50 点)と，上記の到達目標に関連し たレポート提出の結果(50 点)を総合して評価し，60 点以上を合格とする。 教科書は使用せず、必要な資料を講義時に配布する。 教科書・参考書 参考書：「自然エネルギー利用学（改訂版）」 ，清水幸丸（編著） ，パワー社 「風力発電技術（改訂版）」 ，清水幸丸，パワー社 学習相談 質問等がある場合には，E-mail で対応する。 26 授業科目コード 4608 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年前期 単位 環境地球科学 地球システム工学コース必修科目・通常授業 ２単位 渡邊 公一郎 担当教員 学習・教育目標 環境地球科学，自然災害，モニタリング， キーワード 内線 3311 資源開発，環境問題，資源経済 「地球システム学概論」を受講している 履修条件 こと E-mail: [email protected] 授業テーマ (a)，(d) 鉱物・エネルギー資源の特徴，地球環境汚染，自然災害等について理解する。 まず環境地質学に関わる授業を行う。ここでは自然災害や環境汚染、放射性廃棄物の地層処 授業の目的 分、アルカリ骨材反応によるコンクリート劣化の問題など、我々の生活に身近な環境地質学 に関わる諸問題を取り上げる。次に資源開発と環境問題の関係について説明する。最後に資 源枯渇と将来予測に関わる問題を資源地質学の立場から概観する。 1. 環境地球科学に関わる諸問題を理解できる。 授業の目標 2. 自然災害の特徴と原因が理解できる。 (到達目標) 3. 地球環境汚染の実態とその地質背景が理解できる。 4. 資源の経済的側面と将来予測について理解できる。 授業方法 主に講義形式で授業を行う。必要に応じて，授業中に講義内容に関する質問をしたり，講義 内容についての小テストを課す。 1 2 3 4 授業計画 5 6 7 8 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 はじめに：地球表層における地質現象 と地球環境 自然災害とその軽減 9 10 火山活動と災害，火山モニタリングの 手法 地震と災害 11 12 地すべりと災害 13 放射性廃棄物と地層処分(1) 14 放射性廃棄物と地層処分(2) コンクリートとアルカリ骨材反応(2) 資源開発と環境問題(1) 資源開発と環境問題(2) 資源経済と将来予測(1) 資源経済と将来予測(2) まとめ 15 コンクリートとアルカリ骨材反応 16 出席状況（20 点），レポート（20 点），期末試験（60 点）の結果を総合的に評価する。 「地球学入門」酒井治孝（2003, 東海大学出版会） そのほか資料を配布する。 質問等がある場合には，講義日の講義終了後に教員室（440 号室）にて対応する。 27 授業科目コード 4624 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年後期 単位 資源地球科学 地球システム工学コース選択科目・通常授業 ２単位 米津 幸太郎 担当教員 キーワード 内線 3313 履修条件 学習・教育目標 (a)，(c)，(d) 金属鉱床，マグマの分化，熱水鉱床，流 体包有物 特になし E-mail:[email protected] 1. 元素の地球化学的分類，金属鉱床の分類と代表的鉱床タイプ，世界における分布や生成モ 授業テーマ デル，伴われる岩石，テクトニックセッティングについて解説する。 2. 熱水鉱床の研究法としての流体包有物について解説する。 1. 主要金属鉱床の分類と代表的鉱床タイプ，世界における分布や生成モデル，伴われる岩石， 授業の目的 テクトニックセッティングについて理解する。 2. 鉱床の研究手法について理解する。 授業の目標 (到達目標) 1. 主要金属鉱床の分類と代表的鉱床タイプ，世界における分布や生成モデル，伴われる岩石， テクトニックセッティングについて理解する。 2. 鉱床の研究手法について理解する。 1. 元素の地球化学的分類，主要金属鉱床の分類と代表的鉱床タイプ，世界における分布や生 成モデル，伴われる岩石，テクトニックセッティングについて，世界の主要な鉱床の写真 授業方法 や，鉱石試料を用いて解説する。 2. 熱水鉱床の研究法としての流体包有物について解説する。 1 2 3 4 授業計画 5 6 7 8 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 鉱床とは何か。鉱床の分類 9 元素の地球化学的分類，マグマの分化 過程における元素の挙動 マグマの分化に伴われる元素の濃集 南アフリカブッシュフェルト岩体の クロムおよび白金鉱床 花崗岩系列と伴われる金属鉱床 熱水の性質，流体包有物 10 11 12 13 14 熱水変質作用，スカルン 15 熱水鉱床(1) 斑岩銅鉱床 熱水鉱床(2) 浅熱水金鉱床 熱水鉱床(3) 海底熱水鉱床 熱水鉱床(4) 黒鉱鉱床，SEDEX 型鉱床 堆積鉱床(1) ウィットウォータースラン ド含金礫岩 堆積鉱床(2) 縞状鉄鉱層 レアアース鉱床 まとめ 16 出席（20 点）および期末試験（80 点）により，評価を行う。60 点以上を合格とする。 必要に応じて資料，プリントを配付する。 質問等がある場合には，講義日の講義終了後に教員室（442 号室）にて対応する。 28 授業科目コード 4610 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年前期 単位 応用地球物理学 地球システム工学コース必修科目・通常授業 ２単位 水永 秀樹 担当教員 キーワード 内線 3317 (c)，(d) 学習・教育目標 履修条件 物理探査，資源探査，遺跡探査， 環境物理探査 特になし E-mail: [email protected] 授業テーマ 物理探査法の基礎原理や特徴を理解すると共に，物理探査法の実際の適用例を学ぶ。 物理探査法は，人間の目に見えない地下の構造を，目の替わりとなる種々のセンサーを用い 授業の目的 て可視化する方法である。物理探査法は，地下資源の探査はもとより遺跡探査，土木分野の 基礎地盤調査，土壌・水質汚染源の探査，地下環境のモニタリング等に広く利用されている。 本授業では，物理探査法の基礎原理や応用例を学ぶ。 1. 物理探査の役割および探査手法の種類を理解できる。 授業の目標 2. 各種物理探査法の基礎となる物理現象および物性値の特徴が理解できる。 (到達目標) 3. 上記の物理現象を支配する偏微分方程式に関する基礎事項が理解できる。 4. 各種物理探査法の長所と短所を理解し，探査対象に最適な探査法を判断できる。 授業方法 主に講義形式で授業を行ない、授業内容に関するレポートを毎回課す。必要に応じて，授業 中に講義内容に関する質問をしたり，講義内容についての小テストを課す。 1 2 3 4 授業計画 5 6 7 8 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 物理探査の概要 9 各種物理探査法の概説 電気探査(1)：電気探査の基礎事項， 比抵抗法 電気探査(2)：自然電位法（SP 法）， 強制分極法（IP 法），流電電位法 弾性波探査(1)：弾性波動の基礎事項， 屈折法の基礎 弾性波探査(2)：反射法の基礎，反射 法データの処理 電磁探査(1)：電磁探査の基礎事項， EM 法，TEM 法 電磁探査(2)：MT 法，CSAMT 法 重力探査：引力と重力，重力計の原理， 重力データの補正，重力異常 10 11 12 13 磁気探査：地磁気の 3 要素，残留磁化，磁 気異常 地中レーダ探査：電磁波の基礎事項，アン テナ，GPR プロファイル 放射能探査：放射能の基礎事項，放射能の 測定 物理探査の適用例(1)：地下資源探査，地 熱探査 物理探査の適用例(2)：土木・環境探査， 遺跡探査 14 15 16 毎回課す講義内容に関するレポートの結果（20 点）と，上記の到達目標に関連した期末試験 の結果（80 点）を総合して評価し，60 点以上を合格とする。 参考書：建設・防災技術者のための物理探査，佐々宏一・芦田 譲・菅野 地殻の物理工学，石井吉徳，東京大学出版会 質問等は随時受け付けています。場所：ウエスト２号館 432 号室 29 強，森北出版 授業科目コード 4625 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 3 年後期 単位 担当教員 環境地球物理学 地球システム工学コース選択科目・通常授業 2 単位 学習・教育目標 水永 秀樹 キーワード 内線 3317 履修条件 環境物理探査、浅層物理探査 応用地球物理学を受講しておくことが 望ましい。 E-mail:[email protected] 授業テーマ (d) 浅層物理探査の基礎を理解すると共に、環境・防災・考古学分野での適用例を学ぶ。 浅層物理探査法は，土壌や地下水に関連した環境分野，地震や地すべり等の防災分野，遺跡 授業の目的 などの考古学分野で広く利用されています。本授業では，浅層物理探査の基礎原理を学ぶと ともに，様々な分野での応用例を学びます。 1.浅層物理探査の役割および探査手法の種類を理解できる。 授業の目標 2.各種物理探査法の基礎となる物理現象および物性値の特徴が理解できる。 (到達目標) 3.様々な探査対象に応じた最適な探査法を判断できる。 授業方法 授業計画 成績評価の方法 主に講義形式で授業を行ない、授業内容に関するレポートを毎回課す。必要に応じて，授業 中に講義内容に関する質問をしたり，講義内容についての小テストを課す。 1 環境地球物理学の概要 9 活断層の探査 2 浅層物理探査法の基礎 10 地すべり面の探査 3 土壌汚染の探査 11 遺跡の探査(1) 4 地下水汚染の探査 12 遺跡の探査(2) 5 漏水箇所の探査 13 6 地下空洞の探査 14 7 地下埋設物の探査 15 8 不発弾および地雷の探査 16 毎回課す講義内容に関するレポートの結果（20 点）と，上記の到達目標に関連した期末試験 の結果（80 点）を総合して評価し，60 点以上を合格とする。 参考書：地盤工学への物理探査技術の適用と事例、地盤工学会編、地盤工学会 教科書・参考書 考古学のための地下探査入門、アンソニー・クラーク著、古今書院 地圏環境情報学，芦田 学習相談 譲編著，山海堂 質問等は随時受け付けています。場所：ウエスト２号館 432 号室 30 授業科目コード 4611 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年前期 単位 地熱工学 地球システム工学コース必修科目・通常授業 ２単位 藤光 康宏 担当教員 キーワード 内線 3322 履修条件 E-mail: [email protected] 授業テーマ 学習・教育目標 (a)，(c)，(d) 熱水系，地熱エネルギー，地熱探査，地 熱資源量評価，地熱発電 地球熱学を修得していることが望まし い 熱水系の仕組み及びその探査法を理解し，地熱エネルギー開発ための基礎を学ぶ。 地熱発電等によって，経済的に地球の熱エネルギーを利用することを可能にするためには， 授業の目的 地下深部に存在する熱を水の循環によって地表近くに集中的に集める機構すなわち熱水系の 存在が必要である。 「地熱工学」では液相単相流の熱水系を現象論的・数学的に理解し，次に， 熱水系を明らかにするための地熱探査法を学び，最後に地熱資源評価のプロセスを学ぶ。 1. 複雑で多様な天然の熱水系を体系的に理解し，それを実際の熱水系の理解に適用できる。 授業の目標 (到達目標) 2. 液相単相流の熱水系における熱と水の流れの数学的取り扱いの基礎的事項を理解できる。 3. 地熱探査法の役割を理解するとともに，適切な探査プログラムを構築できる。 4. 資源量評価の基礎的知識を理解するとともに，地熱資源量評価の基礎的事項を理解でき る。 授業方法 主に講義形式で授業を行う。適当な段階ごとに，理解の確認のため小テストを行う。また， 式の導出あるいは重要事項の理解のためにレポートを提出させる。 1 2 3 授業計画 4 5 6 7 熱水系の現象論(1)： 8 熱水系とは何か？ 熱水系の現象論(2)： 9 熱水系の構成 熱水系の現象論(3)： 10 熱水系の分類 熱水系の定量的扱い(1)： 地熱の探査法(2)： 地熱探査法各論 地熱資源の評価法(1)： 資源量の定義 地熱資源の評価法(2)： 地下熱量評価から発電に至るまで 11 基礎方程式とその解法 熱水系の定量的扱い(2)： 12 モデル計算 熱水系の定量的扱い(3)： 13 実際の熱水系の解析例 地熱の探査法(1)： 14 地熱探査の役割 講義内容に関する小テストや演習等を含むレポートの成績（30 点），上記の到達目標に関連 成績評価の方法 した期末試験の成績（70 点）および出席状況を加味し，総合的に評価し，60 点以上を合格 とする。 教科書：なし。 教科書・参考書 参考書：江原幸雄（2010）日本列島は地熱エネルギーの宝庫，櫂歌書房 杉村 学習相談 新・中村保夫・井田喜明 編（1988）図説地球科学，岩波書店 講義日の 17 時から 18 時に伊都ウエスト 2 号館 435 室にて対応する。 31 授業科目コード 4626 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年後期 単位 藤光 康宏 担当教員 内線 地熱貯留層工学 地球システム工学コース選択科目・通常授業 ２単位 学習・教育目標 キーワード 3322 履修条件 E-mail: [email protected] 授業テーマ (c)，(d) 地熱系，熱水系，基礎方程式，離散化， 地熱貯留層，坑井試験 流体力学第一，地球熱学，地熱工学を履 修しておくこと 地中における熱と水の流れを理解すると共に，熱水系の数値モデリング手法を学ぶ。 地熱エネルギーを開発するためには，どの程度の期間にわたってどの程度のエネルギーを取 授業の目的 り出すことができるかを正確に予測する必要があり，地熱系における熱と水の流れを理解す ることが欠かせない。本授業では，地球熱学と地熱工学を基礎に，地熱貯留層内の気液二相 流の挙動や熱水系の数値モデリング手法を学ぶ。 1. 地熱系を構成する要素を理解する。 授業の目標 2. 地中における熱と水の流れを支配する基礎方程式に関する基礎事項を理解する。 (到達目標) 3. 基礎方程式を離散化する手法を理解し，この手法により熱と水の挙動を計算する。 4. 地熱貯留層モデリングの手順や不確定性要素，必要な物性値を得る試験法を理解する。 主に講義形式で授業を行う。毎回の授業は配付資料，液晶プロジェクター，板書等を適宜組 授業方法 み合わせて進行する。毎回の授業の最後に，その回の講義内容から出題する小テストを課し， 次回の講義の最初に，出題された問題の解答と解説を行う。小テストには計算問題を出題す ることもあるため，授業には電卓を持参すること。 1 2 3 授業計画 4 5 6 7 地熱貯留層内熱水流動の基礎方程式系： 質量の表現，エネルギーの表現 地熱貯留層内熱水流動の基礎方程式系： 質量輸送の表現(1) 地熱貯留層内熱水流動の基礎方程式系： 質量輸送の表現(2) 地熱貯留層内熱水流動の基礎方程式系： エネルギー輸送の表現 地熱貯留層内熱水流動の基礎方程式系： 飽和率と乾き度 保存則： 8 9 10 11 12 13 質量保存則・エネルギー保存則 坑井試験 不連続量による表現（離散化） ： 差分法 不連続量による表現（離散化） ： 基礎方程式の差分近似(1) 不連続量による表現（離散化） ： 基礎方程式の差分近似(2) 不連続量による表現（離散化） ： 数値拡散について 不連続量による表現（離散化） ： 境界条件の設定 地熱貯留層モデリング： モデリングのフロー，不確定性要素 14 毎回の小テストの合計点を含む出席状況（50 点満点）と，期末試験の結果（50 点満点）を 成績評価の方法 合計して評価し，60 点以上を合格とする。期末試験には計算問題を出題するので，電卓（計 算機能のみのもの。携帯電話・電子辞書等での代用は不可。）を必ず持参すること。 教科書：なし 教科書・参考書 参考書：湯原浩三・瀬野錦蔵（1985）温泉学（第 7 版），地人書館 江原幸雄（2010）日本列島は地熱エネルギーの宝庫，櫂歌書房 学習相談 講義日の 17 時から 18 時に伊都ウエスト 2 号館 435 室にて対応する。 32 授業科目コード 4619 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年前期 単位 地層内物質移動工学 地球システム工学コース必修科目・通常授業 ２単位 糸井 龍一 担当教員 学習・教育目標 キーワー (a)，(b)，(d) 物質輸送、ダルシー則、移流分散 ド 内線 3342 特になし 履修条件 E-mail: [email protected] 授業テーマ 地層内における物質およびエネルギー移動現象の物理的化学的メカニズムを理解し、それ らを表現する偏微分方程式の導出と解法を学ぶ。 地層内における物質移動は地下水から地熱流体、さらには石油天然ガスまで様々な流体資 源の開発利用の分野において生じる。また温度によって流体の物理的性状は大きく変化 し、ダイナミックな流動を伴う。さらに地層を構成する岩石・土壌との反応により、流体 授業の目的 中には様々な元素が溶出し、流体とともに移動する。流体資源が存在する地下の貯留層を 適切に開発利用するためには、地層内における物質とエネルギー移動現象を理解すること が必要であり、地層内の流路の特性、地層内における物質とエネルギーの時間的空間的挙 動を表す偏微分方程式の導出方法とそれの解法を理解する。 授業の目標 １．地層内における流体の流れを支配するダルシー則を理解する。 (到達目標) ２．輸送現象を記述する偏微分方程式の導出法を理解する。 主に講義形式で授業を行う。必要に応じて，講義内容についての小テストやレポートを課 授業方法 す。 1 2 3 授業計画 4 5 6 7 成績評価の方法 地層内における物質移動現象 8 多孔質内の流れとダルシー則 9 フラクチャー内の流れ 10 浸透率と空隙率の関係 11 地層内における物質輸送の基礎方 程式の導出 地層内におけるエネルギー輸送 流体の物性値と無次元数 12 13 14 自然対流と強制対流 地中熱利用の基礎 溶存物質の移動現象、移流分散方程式の 導出 拡散と分散 炭酸種の溶解 鉱物の溶解と析出 地層内における化学反応 出席状況，講義内容に関するレポートと演習問題の解答（20 点）および上記の到達目標に 関連した期末試験の結果（80 点）を総合して評価し，60 点以上を合格とする。 教科書は使用せず、必要な資料を講義時に配布する。 教科書・参考書 参考書：Geochemistry, groundwater and pollution( Appelo, C.A.J. and Postma, D., BALKEMA, 2005) 学習相談 質問等がある場合には，随時教員室（ウェスト２号館４３７号室）にて対応する。 33 授業科目コード 4630 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年前期 単位 石油工学 地球システム工学コース選択科目・通常授業 ２単位 学習・教育目標 糸井 龍一 (c)，(d)，(e), (i) 石油開発，油層工学， キーワード 掘削・生産，原油回収増進法 担当教員 内線 3342 特になし 履修条件 E-mail:[email protected] 授業テーマ 石油天然ガス開発に必要な基礎知識を習得する。 原油や天然ガスを経済的かつ効率的に開発・生産するために必要な知識を習得することを目 授業の目的 標とし，貯留層における流体挙動及び生産に関する原理として排油機構，貯留層流体・貯留 岩の性質，石油及び天然ガスの埋蔵量，原油回収増進法について学習する。 授業の目標 (到達目標) 授業方法 1. 地層流体および貯留岩の特性を理解し説明できる。 2. 油ガス田の埋蔵量評価を行うことができる。 3. 代表的な原油回収率増進法を理解し説明できる。 主に講義形式で授業を行う。必要に応じて講義内容についてのレポートを課す。 1 2 3 4 授業計画 5 6 7 8 油ガス田の開発の概要 9 排油機構 10 天然ガスの特性 圧縮係数，容積係数，粘性係数 原油の特性 容積係数，粘性係数，ガス溶解度 貯留岩の特性(1) 原油回収増進法 2 次回収法，3 次回収法 非在来型石油・天然ガス資源 メタンハイドレート，オイルサンド 11 12 13 孔隙率，飽和率 貯留岩の特性(2) 浸透率，相対浸透率，毛管圧力 埋蔵量算出法 容積法，減退曲線法，物質収支法 坑井の掘削･仕上げ 14 15 16 出席点(10 点)，宿題(20 点)，上記の到達目標に関連した期末試験の結果(70 点)を総合して 成績評価の方法 評価し，60 点以上を合格とする。 教科書：オイルフィールドエンジニアリング入門，山崎豊彦編（1997，山海堂） 教科書・参考書 学習相談 参考書：石油鉱業便覧，石油技術協会編（1983，石油技術協会） 質問等がある場合には，随時教員室（ウェスト２号館４３７号室）にて対応する。 34 授業科目コード 4612 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年前期 単位 サイビ 地球工学実験第一 地球システム工学コース必修科目・通常授業 １単位 ハキム 西島 潤 キーワード 数値シミュレーション （内線 3323, [email protected]） 田中 俊昭 （内線 3344, [email protected]） 授業テーマ (c)，(d)，(f) 室内実験，野外測定， （内線 3316, [email protected]） 担当教員 学習・教育目標 履修条件 特になし 地球における種々の物理現象の解明に必要な実験･測定技術を習得する。 環境に配慮した資源の開発を行うためには，地球上における様々な事象や現象を実験･測定な 授業の目的 どを通して解明する必要がある。本授業では物理探査，地熱・石油開発，環境化学などに関 する実験を行うことにより，資源開発に必要な知識・技術・思考法などの習得を目指す。 1. 電気探査と弾性波探査の基礎的な手順を学び，測定データの解析方法を理解する。 授業の目標 (到達目標) 2. 地球熱システム学で基本となる，地下からの放熱量に関する測定手法の原理や解析方法を 理解する。 3. 地熱地域における圧力干渉試験の原理や試験結果の解析法を理解する。 4. 非ニュートン流体のレオロジー特性を理解する。 各実験は２回の授業より構成される。第１回では実験室・屋外における実験または PC を用 授業方法 いた演習を行い，第２回において実験内容および結果に関する講義，実験レポートの採点を 行う。 1 2 3 授業計画 4 5 6 7 オリエンテーション 8 電気探査（ハキム） 9 弾性波探査（ハキム） 10 赤外熱映像による放熱量測定（西島） 岩石熱伝導率測定（西島） 11 12 圧力干渉試験解析（田中） 13 流体の粘度測定（田中） 14 成績評価の方法 実験参加状況とレポートを総合して評価し，60 点以上を合格とする。 教科書・参考書 実験テキストを第１回授業において配布する。 学習相談 オフィスアワー 時間：随時 場所：ウエスト 2 号館 431 号室（ハキム） ，436 号室（西島） ，439 号室（田中） 35 授業科目コード 4613 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年後期 単位 サイビ 地球工学実験第二 地球システム工学コース必修科目・通常授業 １単位 ハキム 西島 潤 キーワード 数値シミュレーション （内線 3323, [email protected]） 田中 俊昭 （内線 3344, [email protected]） 授業テーマ (c)，(d)，(f) 室内実験，野外測定， （内線 3316, [email protected]） 担当教員 学習・教育目標 履修条件 特になし 地球における種々の物理現象の解明に必要な実験･測定技術を習得する。 環境に配慮した資源の開発を行うためには，地球上における様々な事象や現象を実験･測定な 授業の目的 どを通して解明する必要がある。本授業では物理探査，地熱・石油開発，環境化学などに関 する実験を行うことにより，資源開発に必要な知識・技術・思考法などの習得を目指す。 1. 電磁探査と地中レーダ探査の基礎的な手順を学び，測定データの解析方法を理解する。 授業の目標 (到達目標) 2. μGal オーダーの重力変動量から地層内流体の質量収支の推定ができる。 3. 数値シミュレーションにより熱源とその周辺との熱履歴が異なることを理解する。 4. トレーサーの移流分散現象を理解する。 5. 室内実験を通して，地下水の存在する地盤の伝熱形態について理解する。 各実験は 2 回の授業より構成される。第 1 回では実験室・屋外における実験または PC を用 授業方法 いた演習を行い，第 2 回において実験内容および結果に関する講義，実験レポートの採点を 行う。 1 2 3 授業計画 4 5 6 7 オリエンテーション 8 電磁探査（ハキム） 9 地中レーダ探査（ハキム） 10 重力変動観測による地下水位モニタ リング（西島） マグマ冷却による地下温度変化のシ ミュレーション（西島） トレーサー試験（田中） 11 12 13 模擬地下水層を用いた地中熱交換試 験（田中） 14 成績評価の方法 実験参加状況とレポートを総合して評価し，60 点以上を合格とする。 教科書・参考書 実験テキストを第 1 回授業において配布する。 学習相談 オフィスアワー 時間：随時 場所：ウエスト 2 号館 431 号室（ハキム） ，436 号室（西島） ，439 号室（田中） 36 授業科目コード 4614 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年前期 単位 空調衛生および安全工学 地球システム工学コース必修科目・通常授業 ２単位 キーワード 菅井 裕一 気調和，冷凍，許容濃度，換気量，騒音・ 振動，地下火災，技術者倫理 内線 3326、3328 履修条件 E-mail: [email protected] 授業テーマ (a)，(b)，(c)，(d) 資源開発，地下環境，産業労働衛生，空 佐々木久郎 担当教員 学習・教育目標 流体力学および熱力学の基礎を修得し ていること。 資源開発・生産エンジニアに必要とされる，労働衛生環境と労働安全のための基本な工学手 法を解説し，安全に関わる技術者の役割について考える。 資源の開発および生産を実施するためには，地下および地下空間の潜在的な特性を理解し， 授業の目的 安全工学および産業衛生上の観点から地下での生産活動に伴う環境維持のための制御方法と 測定法，空気調和と冷凍サイクルの実際的な線図利用方法などを学習し，それらに関連する 演習問題を解くことにより基礎的な解析方法を習得する。 1. 労働環境および衛生に関わる人体の反応，代謝，快適等を理解し，設計手法を修得する。 授業の目標 (到達目標) 2. 地下空間を対象とした産業衛生および通気および空調の制御法を修得する。 3. 資源開発フィールドにおける作業環境や安全基準について説明できる。 4. 講義内容の全般にわたり，演習問題を解くことにより基礎的な解析方法を理解できる。 5. 安全と技術者の役割についての意見を述べることができる。 授業方法 主に講義形式で授業を行い，講義中に講義内容に演習を含める。また，安全に関連したレポ ートを作成・提出させ，技術者倫理に関連するディスカッションを実施する。 1 2 3 授業計画 4 5 ６ ７ 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 序論：安全とは ８ 地下空間と環境 安全で快適な温熱環境－人体の代謝と 熱的な快適さ 空気の温度・湿度と空気線図 ９ 10 地下の空調負荷と空気調和 11 冷凍サイクルとモリエル線図（成績係 数） 地下鉱山のガス（発生原因，許容濃度， 測定方法） 地下鉱山の粉じん（発生原因，許容濃 度，測定方法） 12 13 14 地下空間の照明（定義，種類，規格） 地下空間の音響・振動（定義，基準，障害 の対策，測定法） 地下火災の分類と発生原因と対策 排水基準，排水量の測定法，排水設備容量 の設計 地表の降雨と流出量の推定 労働安全に関わる資源技術者の役割につ いて 総合演習問題 各講義中の演習(20 点)，レポート(10 点)，上記の到達目標に関連した期末試験の結果（70 点） を総合して評価し，60 点以上を合格とする。 教科書：通気空調および安全工学 参考書：空気調和・衛生工学会編，空気調和設備の実務の知識(1989)，オーム社 学習相談質問等がある場合には，講義日の 16 時から 17 時に 534 号室の教員室にて対応する。 37 授業科目コード 4627 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年後期 単位 資源流体工学 地球システム工学コース選択科目・通常授業 ２単位 井上 雅弘 担当教員 学習・教育目標 流体力学，通気学，地下水 キーワード 内線 3327 (c)，(d) 特になし 履修条件 E-mail: [email protected] 授業テーマ 資源工学で遭遇する様々な流体問題と解決法を学ぶ。 資源工学においては資源の評価，生産，運搬，処理，あるいは環境保全など種々の場で，流体 授業の目的 や流体に関する測定機器，および流体機械の知識が要求される。このため本授業では，流体工 学の基礎ならびにその資源工学への応用を修得することを目的とする。 1. 粘性流体，管内流れについて理解し応用できる。 授業の目標 2. 上記の知識を鉱山などの地下空間に応用する場合の取り扱い方法を理解できる。 (到達目標) 3. ＣＦＤや流れの可視化など各種の流体現象解明法を理解できる。 授業方法 主に講義形式で授業を行う。必要に応じて，授業中に講義内容に関する質問をしたり，ほぼ毎 回講義内容についての小テストを課す。 1 資源工学における流体工学 様々な現象の流体力学的考察 8 管内流れ 2 次元解析と相似則 実際のへの応用 流れの可視化 9 摩擦損失 水素気泡法，シャドウグラフ法，シュリー レン法，レーザー利用法 3 授業計画 4 水路の流れ 10 開きょの最良断面 11 流速および流量の測定 多孔質体中の流れ 地下水の流れ 流体機械、種々のポンプ，ファン 鉱山通気 5 鉱山における通気の要件，有害ガス， 安全性，通気抵抗 6 7 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 通気網解析 メッシュ法，節点法 ＣＦＤによる流れの解析 支配方程式，解析方法 出席と講義内容に関する小テストの結果（40 点）と，上記の到達目標に関連した期末試験の結 果（60 点）を総合して評価し，60 点以上を合格とする。 教科書：新編 流体の力学，中山泰喜，養賢堂 鉱山通気，通気網解析に関してはプリントを配布する。 時間：随時，場所：Ｗ２号館 536 号室 38 授業科目コード 4615 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年前期 単位 地下空洞設計法 地球システム工学コース必修科目・通常授業 ２単位 学習・教育目標 松井 紀久男 (c)，(d) 岩盤の力学特性，応力計測法，坑道支保 キーワード システム，坑内採掘システム 担当教員 内線 3331 固体力学およびジオメカニクスを受講 履修条件 しておくこと E-mail: [email protected] 授業テーマ 授業の目的 岩盤工学の現場適用を目指して，基礎原理を再度理解すると共に，坑内支保及び採掘システ ムについて学ぶ。 地殻中の有用鉱物やエネルギー資源を開発する上で必要な岩盤工学上の種々の問題を取り上 げ，安全で経済的な坑内採掘を行うための必要な岩盤工学的な手法を修得する。 1. 岩盤の力学特性について理解できる。 授業の目標 2. 応力計測法について理解できる。 (到達目標) 3. 支保システムについて理解できる。 4. 坑内採掘システムの設計法について理解できる。 授業方法 主に講義形式で授業を行う。必要に応じて，授業中に講義内容に関する質問や講義内容につ いての小テストを課す。 1 2 3 4 授業計画 5 6 7 8 岩盤工学とは 9 岩盤の力学特性(1)：一軸，二軸，三 軸試験 岩盤の力学特性（2） ：せん断試験 岩盤の力学特性(3)：簡易試験法 岩盤分類法(1)：テルツァギーの荷重 分類 岩盤分類法(2)：ＲＱＤ，ＲＭＲ，Ｑ システム 応力計測法(1)：原位置試験法 応力計測法(2)：室内試験法 10 11 12 13 地下空洞の設計法 地下空洞の支保システム 坑内採掘システム(1) 坑内採掘システム(2) 今後の坑内採掘システム 14 15 16 出席点（10 点）と，演習問題に対する小テスト（10 点），上記の到達目標に関連した期末試 成績評価の方法 験の結果（80 点）を総合して評価し，60 点以上を合格とする。なお，講義を４回欠席した ものについては再履修とする。 教科書：Rock Mechanics Principles in Engineering, J.A.Hudson, Butterworth-Heinemann 教科書・参考書 Pub., London, (1989) 参考書：岩石力学入門，山口梅太郎・西松裕一，東京大学出版会（1991） 学習相談 質問等がある場合には，講義日の１７時から１８時に教員室にて対応する。 39 授業科目コード 4628 授業科目名 地下利用システム工学(地圏開発システム工学) 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 地球システム工学コース選択科目・通常授業 履修年次 ３年後期 単位 ２単位 島田 英樹 担当教員 学習・教育目標 地下空間利用，エネルギー原理，レオロ キーワード 内線 3332 ジーモデル，有限要素法 固体力学，ジオメカニクス，岩盤工学を 履修条件 受講しておくこと E-mail: [email protected] 授業テーマ (c)，(d) 地下利用システム工学の基礎原理や特徴を理解すると共に，実際の適用例を学ぶ。 地下利用システム工学とは，岩盤構造物を設計，施工する上で必要な理論および数値解析の 基礎を理解する学問である。特に，数値解析の中でも応力解析における有限要素法は，地殻 授業の目的 中の有用鉱物やエネルギー資源を開発する上で広く利用されている。本授業では，地下利用 システムの基本概念や将来構想、最新技術とともに、地下空間の設計に利用される有限要素 法の基礎原理や適用例を学ぶ。 1. 地下利用システム工学の基本概念や最新技術を理解できる。 授業の目標 2. 有限要素法の基礎となるエネルギー原理や岩石の破壊基準が理解できる。 (到達目標) 3. 物体の挙動を模式的に表すレオロジーモデルに関する基礎事項が理解できる。 4. 応力解析における有限要素法を理解し，種々の解析例に対して利用することができる。 授業方法 主に講義形式で授業を行う。必要に応じて，授業中に講義内容に関する質問をしたり，講義 内容についての小テストを課す。 1 2 3 4 授業計画 5 6 7 8 成績評価の方法 地下利用システム工学概論(1)：大深 度地下利用の課題と展望 地下利用システム工学概論(2)：地下 空間利用事例・将来構想 地下利用システム工学概論(3)：地下 空間構築技術(NATM、シールド等) エネルギー原理(1)：ひずみエネルギ ー エネルギー原理(2)：仮想仕事の原理 エネルギー原理(3)：カスチリアーノ の定理，相反定理 岩石の破壊基準(1)：トレスカ・ミー ゼスの降伏条件 岩石の破壊基準(2)：モール･クーロン の破壊基準 9 10 11 12 13 レオロジーモデル：基本モデル，複合モデ ル 応力解析における有限要素法(1)：有限要 素法の概要 応力解析における有限要素法(2)：剛性マ トリックスの作成 応力解析における有限要素法(3)：計算例 応力解析における有限要素法(4)：適用例 14 15 16 出席点（10 点）と，上記の到達目標に関連した期末試験の結果（90 点）を総合して評価し， 60 点以上を合格とする。なお，講義を４回欠席したものについては再履修とする。 教科書：配布する資料を用いる。 教科書・参考書 参考書：岩石力学入門，山口梅太郎・西松裕一，東京大学出版会（1991） 応力解析入門，G.N.スミス・瀬川富士訳，ブレイン図書（1985） 学習相談 質問等がある場合には，講義日の１７時から１８時に教員室にて対応する。 40 授業科目コード 4616 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年前期 単位 リサイクル・環境修復工学 地球システム工学コース必修科目・通常授業 ２単位 学習・教育目標 キーワード 資源，廃棄物，選別，処理，リサイク ル，分離，資源循環，地下水，土壌、 粘土，腐植，収着，収着等温線 履修条件 粉体工学および地球環境化学を受講 しておくこと 平島 剛 担当教員 (内)3337 [email protected] 笹木 圭子 (内)3338 [email protected] 授業テーマ (c)，(d) 都市鉱山（廃棄物）や鉱山（鉱物資源）から有価物を回収する方法およびプロセスなどを学ぶ。 地下水・準表層水の基本的浄化原理である収着の基礎から応用を学ぶ。 リサイクル工学では，都市鉱山（廃棄物）や鉱山（鉱物資源）から有価物を分離・回収する意義 と役割を理解するとともに，物理的，化学的選別技術の原理，装置，実施例を学ぶ。また，凝集・ 授業の目的 分散現象および固－液分離技術の原理を理解し，廃水処理方法を学ぶ。 鉱山開発にともなう大規模な酸性重金属含有水の修復に有効な透過型浄化壁や湿地処理におい て、浄化原理となっている収着の基礎理論から応用、および収着体である土壌の化学特性を学ぶ。 1. 鉱山や都市鉱山から有価物を分離・回収する意義と役割を理解できる。 2. 各種選別法の原理，装置，実施例を理解できる。 授業の目標 3. 凝集・分散現象と固－液分離技術の原理，装置，実施例を理解できる。 (到達目標) 4. 資源リサイクルの事例研究を通して今後取り組むべき課題などについて理解できる。 5. 地下水浄化原理としての吸着と収着に関する理論を理解する。 6. 授業方法 主に講義形式で授業を行うが，適宜演習問題を出題し，理解度を見ながら講義を進める。必要に 応じて，授業中に講義内容に関する質問，小テストを行う。 1 2 3 授業計画 土壌の化学特性を支配する要因である粘土鉱物および腐植物質の特性を理解する。 4 5 ６ ７ 資源処理とリサイクル：鉱山での有価物 回収技術として発展してきた資源処理技 術の概要とそのリサイクルへの応用につ いて学ぶ。 分級，色彩選別：分級理論，分級装置， 色彩選別法などについて学ぶ。 比重選別：ジグ選別，重液選別，磁性流 体による選別などの原理，装置，方法な どを学ぶ。 磁力選別，静電選別，渦電流選別：物質 の電気的，磁気的な性質について理解し， 原理，装置，方法などを学ぶ。 浮選，液中造粒：粒子表面の濡れ性の差 を利用した選別法である浮選，液中造粒 法の原理，装置，方法などについて学ぶ。 凝集･分散現象と固－液分離：凝集･分散 現象の原理を理解し，沈降濃縮分離の装 置，方法を学ぶ。 資源リサイクル事例について学ぶ。 ８ ９ 地球規模における水の循環、水の物理化 学特性、環境基準、天然水・土壌の化学 計測 土壌の化学特性（１）粘土鉱物 土壌の化学特性（２）腐植物質 10 11 吸着（１）天然水にける吸着の重要性、 吸着理論、吸着と収着 吸着（２）無機イオンの吸着 12 吸着（３）有機物の吸着 13 14 収着原理を利用した地下水浄化技術 成績評価の方法 講義内容に関するレポート及び演習内容の結果（20 点）と，上記の到達目標に関連した期末試 験の結果（80 点）を総合して評価し，60 点以上を合格とする。 教科書・参考書 教材には，教員が作成した資料を用いる。 参考書：選鉱工学－増補合本復刻版，NRE リサーチ社，東京 リサイクル･適正処分のための 廃棄物工学の基礎知識, 技報堂出版, 東京 参考書：Geochemistry of Natural Waters , edited by James I. Drever, 1997, Prentice Hall 学習相談 質問等がある場合には，講義日の１７時から１８時に教員室にて対応する。 41 授業科目コード 4629 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年後期 単位 環境微生物学 地球システム工学コース選択科目・通常授業 ２単位 沖部 奈緒子 (b)，(c), (d)，(e) 学習・教育目標 微生物・鉱物処理・資源リサイクル・化 キーワード 石燃料・バイオマス資源・レアメタル・ バイオレメディエーション 担当教員 内線 3312 履修条件 特になし。 E-mail: [email protected] 授業テーマ 授業の目的 資源開発・資源リサイクル・環境汚染修復に微生物を利用したバイオテクノロジー技術につ いて、地球と微生物との関わりや、微生物学の基礎知識を習得しながら学んでいく。 資源開発・資源リサイクル・環境汚染修復に微生物がどのように利用できるのかを学ぶこと で、地球資源分野における微生物学の重要性を認識することを目標とする。 1. 微生物の細胞およびその機能について理解できる。 2. 微生物の代謝について理解できる。 授業の目標 3. 微生物を利用した鉱物処理・資源リサイクル技術について理解できる。 (到達目標) 4. 鉱山開発に伴う環境汚染の発生およびその環境修復について理解できる。 5. バイオマス資源とその利用について理解できる。 6. 微生物と化石燃料の関わり・石油汚染のバイオレミディエーションについて理解できる。 授業方法 主に講義形式で授業を行い，視聴覚教材およびプリント教材を使う。必要に応じて小テスト を行う。 1 8 地球と微生物 微生物による環境修復（バイオレメディエ ーション） 2 微生物の細胞およびその機能 9 3 微生物の代謝 10 4 金属資源と微生物 11 授業計画 （バイオマイニング技術） 5 鉱山開発に伴う環境汚染（酸性鉱山廃 12 水）と微生物 6 バイオマス資源の利用 13 7 化石燃料と微生物の関わり 14 平常の受講態度を考慮し、期末試験の成績と合わせて総合的に評価する。 成績評価の方法 教科書：なし 教科書・参考書 参考書：Geomicrobiology, Fifth Edition、 Brock マスター微生物学 学習相談 等 随時、教員室 W2-441 にて行う 42 微生物学 オーム社 2003、ベーシック 授業科目コード 4617 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年前期 単位 資源システム工学実験第一 地球システム工学コース必修科目・通常授業 １単位 学習・教育目標 井上 雅弘 環境水の分析， 資源開発工学， （内線 3327, [email protected]） 担当教員 (c)，(d)，(f) キーワード 安全工学, 岩盤工学，岩石物性， 菅井 裕一 岩石強度 （内線 3328, [email protected]） 特になし 笹岡 孝司 履修条件 （内線 3333, [email protected] 授業テーマ 安全工学の基礎的な実験方法を学ぶ。また、岩盤・開発機械システム工学の基礎的な実験方 法を学ぶ。 資源システム工学は，産業の基盤となるエネルギー資源・鉱物資源の開発，評価，利用およ 授業の目的 びリサイクリングを取り扱う資源開発工学，岩盤工学，資源処理工学, 環境修復学などの分 野で構成されている。本授業では，資源開発工学の中でも特に安全工学および岩盤工学の基 礎に関する実験および解析方法を学ぶ。 1. 安全工学に関して重要な項目を理解できる。 授業の目標 2. 安全工学に関する解析方法が理解できる。 (到達目標) 3. 岩盤工学に関する基礎的な実験方法および解析方法が理解できる。 4. 岩石の変形・破壊挙動が理解できる。 授業方法 実験形式で授業を行う。実験終了後，実験内容に関するレポートを課す。 1 2 3 授業計画 4 5 6 7 成績評価の方法 水素流動拡散の測定（井上） 8 地下空間火災（井上） 9 通気網解析（井上） 10 光計測（井上） 11 作業環境測定（菅井） 12 岩石コアの浸透率測定（菅井） 工業分析 I（菅井） 13 工業分析 II（菅井） 金属の引張強度試験（笹岡） 空洞内応力測定および数値解析（笹岡） 土質のコンシステンシー試験（笹岡） ビットの摩耗試験（笹岡） 各種試験用の岩石供試体作製（笹岡） 14 出席点（60 点）と実験に関するレポートの結果（40 点）を総合して評価し，60 点以上を合 格とする。 教科書：実験テキストは，講義時間に配布する。 教科書・参考書 学習相談 参考書：「岩石力学入門」 ，山口梅太郎・西松裕一，東京大学出版会 質問等がある場合には，講義日の１７時から１８時に教員室にて対応する。 43 授業科目コード 4618 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 3 年後期 単位 資源システム工学実験第二 地球システム工学コース必修科目・通常授業 1 単位 笹岡 孝司 担当教員 （内線 3333, [email protected]） キーワード 沖部 奈緒子 履修条件 （内線 3312, [email protected]） 授業テーマ 3 年後期 単位 岩盤工学，岩石物性，岩石強度, 粉砕， 粉体の物性，選別, 微生物 特になし 資源処理工学および岩盤・開発機械システム工学の基礎的な実験方法を学ぶ。 資源システム工学は，産業の基盤となるエネルギー資源・鉱物資源の開発，評価，利用およ びリサイクリングを取り扱う資源開発工学，岩盤工学，資源処理工学などの分野で構成され 授業の目的 ている。本授業では，資源処理工学の中でも特に粉体工学に関して基礎的な項目と岩盤工学 の基礎となる項目に関する実験および解析方法を学ぶ。また、環境修復学の基礎となる環境 水の分析および微生物を用いた鉱物プロセッシングに関する項目について学ぶ。 1. 岩盤工学に関する基礎的な実験方法および解析方法が理解できる。 2. 岩石の変形・破壊挙動が理解できる。 授業の目標 (到達目標) 3. 粉体工学に関して重要な項目を理解できる。 4. 粉体工学に関する解析方法が理解できる。 5. 環境水中の主要イオン濃度の基本的分析方法および原理が理解できる。 6. 環境水中の重金属イオン濃度の基本的分析方法および原理が理解できる。 7. バイオリーチングおよび酸性鉱山排水生成の原理が理解できる。 授業方法 実験形式で授業を行う。実験終了後，実験内容に関するレポートを課す。 1 2 授業計画 3 4 岩石の各種物性試験（笹岡） 6 岩石の圧裂引張試験および点載荷試 験（笹岡） 岩石の破砕試験（笹岡） 7 8 岩石の一軸圧縮試験（笹岡） 9 成績評価の方法 部） 吸光光度法による鉄の定量 I（沖部） 吸光光度法による鉄の定量 II（沖部） パイライトのバイオリーチング試験 I（沖 部） パイライトのバイオリーチング試験 II（沖 選別実験と結果の評価（沖部） 5 光透過法による粉体の粒度分布測定（沖 10 部） 出席点（60 点）と実験に関するレポートの結果（40 点）を総合して評価し，60 点以上を合 格とする。 教科書：実験テキストは，講義時間に配布する。 参考書：「岩石力学入門」 ，山口梅太郎・西松裕一，東京大学出版会 「粉体工学の基礎」，粉体工学の基礎編集委員会編，日刊工業新聞社 教科書・参考書 「選鉱工学」 ，高桑健，NRE リサーチ社 「分析化学反応の基礎」日本分析化学会北海道支部・東北支部共編，培風館 「水の分析 第 5 版」日本分析化学会北海道支部，化学同人 「流体の力学」 ，中山泰喜，養賢堂 学習相談 質問等がある場合には，講義日の１７時から１８時に教員室にて対応する。 44 授業科目コード 4631 授業科目名 工業爆薬学 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 地球システム工学コース選択科目・通常授業 履修年次 3 年前期 単位 2 単位 井上 篤雄 学習・教育目標 キーワー ド 担当教員 (a)，(b)，(c)，(d) 火薬類の特質（性状，危険性等）取扱 い及び利用方法 電話 特になし 0836-72-0910（日本化薬㈱厚狭工場） E-mail: 履修条件 [email protected] 授業テーマ 土木・鉱山等に使用される産業用火薬類に関する特質及び使用方法を学ぶ。 工業爆破用途に供せられる火薬・爆薬・火工品類について，基礎的知識を習得する。特に 実際にこれらを使用する際の安全上の留意点について，知悉しておくべき事項を習得する 授業の目的 事を目的とする。このため，火薬類の発達の歴史や主用途，火薬・爆薬・火工品に使用さ れている各種成分の化学的性質，物理的性質，安全面から見た特質，取扱い方法，更にこ れらを踏まえた発破の設計方法について，基本的事項を 7 回に分け講義する。 授業の目標 (到達目標) 授業方法 1. 火薬類の歴史，用途，性状・性質（危険性）が理解できる。 2. 火薬類の感度や性能の評価方法が理解できる。 3. 土木・鉱山等での使用方法が理解できる。 授業は，主として講義で構成されるが，学期中に講義内容について，小演習を行う。 1 2 3 授業計画 4 5 6 7 成績評価の方法 8 用語，火薬類の用途 火薬類の歴史，燃料と火薬類はどこが 異なるか Ｆ値，酸素平衡，後ガス 9 10 火薬類の分類 11 化合火薬類，硝酸エステル，ニトロ化 合物，起爆薬 混合火薬 12 13 混合爆薬 14 火工品 感度と威力 各種性能及びその試験方法 発破，概念と設計の基本１ 発破，概念と設計の基本２ 火薬類の事故事例 火薬類を安全に使う為に 期末試験の成績の他に，出席点並びに小演習の成績等の平常点も加味して総合評価するが， 出席点は特に重視する。 教科書・参考書 教科書 「火薬学」 （旧：「一般火薬学」 ）日本火薬工業会資料編集部発行 副読本・参考図書 「エネルギー物質ハンドブック」工業火薬協会編（共立出版） 「火薬と発破」須藤秀治，大久保正八郎，田中一三（オーム社） 「火薬学概論」中原正二（産業図書） 学習相談 質問等がある場合には，講義後，あるいは電話やメールにて対応する。 45 授業科目コード 4633 授業科目名 地熱発電工学 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 地球システム工学コース選択科目・通常授業 履修年次 ３年前期 単位 １単位 三村 利光 担当教員 キーワード 電話 092－781－2835 履修条件 履修年次 ３年前期 地熱開発、地熱発電、バイナリー発電 再生可能エネルギー 特になし E-mail: [email protected] 授業テーマ 地熱発電の種類、発電設備の構造などについて学ぶとともにエネルギー事情や地熱開発の進 め方についても理解する。 地熱は、火山国であるわが国にとって恵まれた国産エネルギー資源であり、その利用におい て燃焼を伴わないため CO2 の発生が少なく地球環境にも優しいエネルギーである。 授業の目的 地熱発電はこの地熱エネルギーを利用しやすい電力に変換して利用するものである。地下構 造について、学生は既に地球熱学、地熱工学で履修しており、ここでは地熱エネルギーを発 電に利用していく技術と社会的な役割を学ぶことを目的とする。 授業の目標 (到達目標) 1. 地熱開発の進め方が理解できる。 2. 地熱資源の特徴、地熱発電の種類と主要設備及び地熱発電所の運営について理解できる。 3. 蒸気設備、発電設備の設計する上で、留意する事項について理解できる。 主に講義形式で授業を行う。必要に応じて，講義内容についての小テストを課す。 授業方法 1 2 3 授業計画 4 5 6 地熱資源とその調査手順、地熱発電開 発の歴史と国内外の開発状況 地熱発電の方式：蒸気発電、バイナリ ー発電、高温岩体発電等 地熱発電所の設備（その１）： 全体計画、掘削技術と蒸気生産設備 地熱発電所の設備（その２）： 発電設備（タービン、復水器、等） 地熱発電所の設備（その３）： 発電設備（発電機、冷却塔、他） 地熱発電所の運用（技術・保修管理） と地熱発電の今後の動向 7 成績評価の方法 8 9 10 11 12 13 14 全講義終了後に課題を与えて提出させるレポート（40 点）と講義途中で行う到達目標に関連 した小テスト（３回計 60 点）で評価し 60 点以上を合格とする。 教科書：教科書は使用せず、配布するプリントを使用する。 教科書・参考書 参考図書： 「火原協解説①地熱発電」 （社）火力原子力発電技術協会 「地熱発電の現状と動向」(社)火力原子力発電技術協会 セミナー資料「最近の地熱発電所の地上設備(社)日本地熱調査会 学習相談 質問等がある場合には，講義終了後に教室にて対応する。 46 授業科目コード 4634 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年前期 単位 石灰石資源 地球システム工学コース選択科目・通常授業 １単位 学習・教育目標 大高 信之 石灰石、鉱業、資源開発、採掘 キーワード 担当教員 電話 093-451-0131 履修条件 特になし E-mail: [email protected] 授業テーマ 石灰石資源の開発、石灰石鉱業の実情について 石灰石資源は国内で自給できる唯一の地下資源である。この授業の目的は以下のとおり。 授業の目的 1)石灰石の生成や用途、資源開発、生産に関する技術や考え方を、実例に即して学ぶ。 2)石灰石鉱業の学習を通して、グローバルなマイニング技術の視点提供を試みる。 3)講師の体験談の紹介等を通じて、マイニングエンジニアの仕事に関する理解を深める。 授業の目標 (到達目標) 授業方法 1. 石灰石鉱業の理解を深める。 2. グローバルなマイニング技術への関心を持つ。 3. マイニングエンジニアのイメージを持つ。 主に講義形式で授業を行う。適宜ビデオを用いて石灰石鉱業の実際についての理解を深めて もらう。 1 石灰石の基礎知識：定義，生成，鉱床， 地質と地形 6 石灰石鉱業の課題：現状の問題点，最近の 技術・保安動向，業界の協調等 石灰石鉱業の概要：石灰石鉱山，生 2 産・出荷，用途，セメント産業 7 石灰石鉱山開発：資源調査，鉱区と鉱 3 授業計画 量，土地と地上権，採掘の方法と規模， 8 骨格構造，関係法律 石灰石鉱業の要素技術①：剥土，穿 4 孔・発破，積込・運搬，重機，破砕・ 9 送鉱，品質管理 石灰石鉱業の要素技術②：保安、環境 5 保全，緑化、残壁の形成と管理，鉱害 10 防止等 成績評価の方法 出席点や必要に応じて課すレポートにより総合評価する。 教科書： プリント及びビデオを教材として利用する。 教科書・参考書 参考図書： 「日本の石灰石」石灰石鉱業協会（1982） 「石灰石の用途と特性」石灰石鉱業協会（1985） 「石灰石鉱山におけるベンチカット」石灰石鉱業協会（1995） 学習相談 質問等がある場合には，電話, E-mail にて対応する。 47 授業科目コード 4635 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年後期（夏期） 単位 海外資源（石油・天然ガス資源開発） 地球システム工学コース選択必修科目・集中講義 １単位 佐藤 徹 学習・教育目標 (a)，(b)，(c)，(d) 石油・天然ガス，エネルギー戦略，技術 キーワード 担当教員 者の役割，海外ビジネス，掘削技術，石 油探鉱，EOR，メタンハイドレート， CO2 地中貯留，シェール，地熱 TEL;043-275-9311 (勤務先) 履修条件 特になし E-mail: [email protected] 授業テーマ 授業の目的 資源争奪戦の中で、日本がいかにして石油・天然ガスを確保していくか、その戦略と、実際に世界で 活動している現状を理解し、石油技術者の役割を考える。 石油・天然ガス資源の開発現況および最新技術および石油開発技術の環境対策への応用 について理解する。 1. 石油・天然ガスの埋蔵量とその将来について理解する。 2. 国家・企業のエネルギー戦略を理解する。 3. 開発技術、環境対策、技術者の役割について理解する。 4. 我が国と世界における石油・天然ガス開発の現況を理解する。 授業の目標 (到達目標) 授業方法 一般的な講義形態で、トピックスを設け、それについて解説を加える。 1 2 石油・天然ガス開発の現況と将来およ び技術者の役割 国内ビジネスと海外ビジネスの例 および戦略 ８ ９ 最近ホットな話題の解説：シェール 3 4 5 ６ ７ 教科書・参考書 学習相談 10 発の現状など 授業計画 成績評価の方法 革命とは、大水深石油開発、地熱開 石油の探鉱技術と地下油層のモデ リング技術 石油の増産技術（IOR、EOR） メタンハイドレート研究と生産試 験 温暖化防止対策と CO2 地中貯留 11 12 13 14 各講義の出席状況と課題に対して意見を述べるレポートを総合して評価し，60 点以上を合格とす る。 資料を配布する 学習相談質問等がある場合には，講義実施日および電子メールにて対応する。 48 授業科目コード 4636 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年後期（夏期） 単位 資源経済学（海外資源・資源経済学） 地球システム工学コース選択科目・集中講義 １単位 学習・教育目標 澤田 賢治 (a)，(b)，(c)，(d)， (e)，(i) 鉱物資源，需要と供給、資源価格の高騰、 キーワード 担当教員 電話 03-5452-6822 履修条件 資源メジャーの再編、海外資源開発プロ ジェクト評価 特になし E-mail: [email protected] 授業テーマ 世界における銅資源の供給や需要について、最新の情報を提供するとともに、資源開発のプ ロジェクトについて経済的な評価法を取得する。 資源に乏しいわが国は海外に資源を依存しているが、新興国の台頭により資源確保の競争が 激化している。基礎産業に不可欠な銅資源を中心として，世界における探鉱から、資源開発・ 授業の目的 操業・製錬に至るフローを理解し、最新のデータに基づいて需給や価格動向を明らかにする。 また，資源経済学の根幹をなすプロジェクト評価方法について，ケーススタディーを通して その方法を取得する。 授業の目標 (到達目標) 授業方法 授業計画 1. 世界における金属資源分野の変化と展望について最新データを提供する。 2. 工学的な知識に経済学の理論を関連させて、幅広い情報を理解する。 3. 基礎的な海外資源開発のプロジェクト評価ができる。 授業は，事前に準備したパワーポイント資料に基づき講義するが，議論や具体的な演習やケ ーススタディーを重視し，講義内容の理解や技術の習得に努める。 1 資源の利用と経済発展 9 鉱山開発例題（税引前） 2 金属資源ビジネスの世界的変化 10 鉱山開発例題（税引後） 3 我が国の資源確保について 11 資金調達による鉱山開発と演習 4 資源開発プロジェクト評価の概要 12 資金調達プロジェクトに対する評価 5 教科書・参考書 学習相談 13 プロジェクト評価の応用 （機器購入 vs リース） 6 DCF分析と演習 14 ケーススタディー（演習問題と解答） 7 キャッシュフローの計算演習 15 まとめ 8 成績評価の方法 複利計算方法の概要と演習 鉱業税制に関する用語説明 16 授業中の議論参加，ケーススタディーのレポートにより採点する。 なお、ケーススタディーは、講師や受講生との相談も可とする。 講義用資料を配布する。 パワーポイントによる説明。 授業中に質疑の時間を十分にもうけるとともに、メールによる相談も受ける。 49 授業科目コード 4637 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年後期（夏期） 単位 廃棄物処理工学（廃棄物資源循環工学） 地球システム工学コース選択科目・集中講義 １単位 島岡 隆行 学習・教育目標 (a)，(b)，(c)，(d) 廃棄物，処理処分，循環資源 キーワード 担当教員 内線 3433 履修条件 特になし E-mail: [email protected] 授業テーマ 廃棄物処理の基本事項，処理技術について学ぶと共に，資源循環について学ぶ。 我が国のマスフローと廃棄物処理の実態を通して，廃棄物が地球環境に及ぼす影響を理解す 授業の目的 る。廃棄物の排出・収集，中間処理，最終処分に関する技術とその機構について学び，特に 最終処分については，埋立地における物理，生物，化学現象について講述する。持続的な社 会の構築をめざす上で重要な，廃棄物の循環資源化についても学ぶ。 授業の目標 (到達目標) 1. 我が国のマスフロー，廃棄物処理の実態を理解し，問題点を指摘できる。 2. 廃棄物の中間処理，最終処分技術の基本事項が理解できる。 3. 循環型社会を理解すると共に，廃棄物の循環資源化について理解できる。 主に講義形式で授業を行う。必要に応じて，ビデオ，スライドを用いる。 授業方法 1 2 3 4 授業計画 5 6 7 8 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 廃棄物処理の歴史 9 物質フロー 10 廃棄物関連法規 11 廃棄物の排出、収集 12 リサイクル 13 循環資源化技術 14 中間処理技術 15 焼却・溶融技術 最終処分技術 海面埋立処分、クローズド処分 海外の廃棄物処理の現状と課題 埋立廃棄物層中の物質移動 焼却残渣の安定化 埋立焼却残渣の安定化（鉱物化） 災害廃棄物，不法投棄現場の原状回復 16 授業への出席を重視する。期末に提出するレポートを加味して，成績の評価を行う。 講義用資料を配布する。廃棄物ハンドブック（廃棄物学会編，オーム社） 質問等がある場合には，事前に連絡をして来室すること。メールによる質問でも構わない。 50 授業科目コード 4638 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年後期 単位 佐々木 エンジニアリングエコノミー 地球システム工学コース選択科目・通常授業 ２単位 久郎 学習・教育目標 (a)，(b)，(c)，(d) エンジニアリング，時間価値，キャッシ キーワード ュフロー，減価償却，損益分岐，在庫管 理，感度分析，費用，収益，生産計画 担当教員 内線 3326 履修条件 特になし E-mail: [email protected] 授業テーマ 授業の目的 鉱工業生産に携わるエンジニアのための生産計画，経済性評価や財務管理のための数理的あ るいは計量的手法を解説する。 開発および生産プロジェクトの立案に関る生産計画，経済性評価や財務などの手法を修得す る。 1)鉱業における開発・生産プジェクトに関わる経済的側面を考慮した選択と意思決定に関る 授業の目標 (到達目標) 手法や用語を修得する。 2)工学分野における経済性評価を実施するための基礎的な数理的な手法を利用できる。 3)具体的な代替案に関る例題について数量的に比較検討し，その優劣を説明できる。 4)感度分析，線形計画やライフサイクルを考慮した生産計画を立て，理解できる。 授業方法 主に講義形式で授業を行い，講義中に講義内容に演習を含める。また，関連したレポートを 作成・提出させる。 1 2 3 授業計画 4 5 ６ ７ 成績評価の方法 エンジニアリングとエコノミー 鉱物資源の経営面における特徴 貨幣の時間的価値とキャッシュフロー 分析 現在価値法，年価法および将来価値法 による経済価値の比較 初期投資と操業費用を考慮した総費用 分析 一定勾配年金，据え置き年金，複雑な 時間価値の計算方法，エクセルの利用 インフレーションと実質金利 ８ ９ 10 11 12 13 実効金利と連続複利 減価償却と税金。税額を考慮した定額 法，定率法等による比較分析 14 費用分析と損益分岐解析 供給と需要を考慮した損益分岐解析 在庫管理 (発注と費用および経済的発注 量) プロジェクトの不確実性と感度分析 排反的分析，優劣分岐線分析 線形計画法と生産計画 ゲームの理論による意思決定 投資の利益率と回収期間 資源開発の経済性評価法 財務管理と財務会計，ライフサイクルアセ スメント(LCA)，総合演習 各講義中の演習・レポート(30 点)，上記の到達目標に関連した期末試験の結果（70 点）を 総合して評価し，60 点以上を合格とする。 教科書：エンジニアリングエコノミー 教科書・参考書 参考書：Engineering Economic Analysis, Donald G. Newnan, 6th edition, Engineering Press, ISBN 0-910554-95-1, 1996. 学習相談 学習相談質問等がある場合には，講義日の 16 時から 17 時に 534 号室の教員室にて対応する。 51 授業科目コード 7027 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年前期 単位 情報処理概論 地球環境工学科必修科目・通常授業 ２単位 田中俊昭 担当教員 キーワード 内線 3344 履修条件 学習・教育目標 (c)，(d)，(e) プログラミング，アルゴリズム， C 言語 特になし E-mail: [email protected] 授業テーマ 授業の目的 授業の目標 (到達目標) プログラミング演習を通してコンピュータの仕組みや計算のアルゴリズムを学ぶ。 C 言語を使用したプログラミング，データ処理などの演習を行い，専門分野の学習や卒業研 究において必要となる科学技術計算の基礎を学習する。 1. コンピュータのハードウェアとソフトウェアに関する基礎事項を理解できる。 2. 四則演算，制御構造，ファイルの読み書きなどのプログラミングの基礎を理解できる。 3. 計算アルゴリズムを応用し，与えられた課題に対するプログラムを作成できる。 情報講義室で，教育情報システムのサーバを利用し，プログラム作成の演習を行う。授業の 授業方法 進行状況に応じて，適宜宿題を課す。 電子計算機システムの概要 1 プログラミング演習(6) UNIX の基礎・開発環境の使用法 8 C 言語の基礎 2 プログラミング演習(7) 処理の流れと簡単なプログラム 9 プログラミング演習(1) 3 （ファイル） （構造体） プログラミング演習(8) 10 （演算子と変数の型） （数値計算） プログラミング演習(2) 授業計画 4 11 （条件分岐） プログラミング演習(3) 5 12 （ループ） プログラミング演習(4) 6 13 （配列とポインタ） プログラミング演習(5) 7 14 （関数） 出席，宿題の提出状況，上記の到達目標に関連した期末試験の結果を総合して評価し，60 点 成績評価の方法 以上を合格とする。 教科書：C の絵本（アンク著，翔泳社，2002） 教科書・参考書 オフィスアワー 時間：随時 場所：2 号館 439 号室 学習相談 52 授業科目コード 4623 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 夏期約２週間 履修年次 ３年前後期 地球システム工学インターンシップ 地球システム工学コース選択科目・インターンシップ 4 単位 単位 地球システム工学コース各教員 (a)，(b)，(d)，(f)， (g)，(h)，(i)，(j) 石灰石鉱山，金属鉱山，石炭鉱山， キーワード 担当教員 学習・教育目標 西島 潤 石油・地熱・天然ガス・地中熱開発 特になし 内線 3323 履修条件 E-mail:[email protected] 授業テーマ 資源関連の現場を体験し，現場の状況に関してプレゼンテーションできる素養を身につける。 国内や海外にある石炭，金属，石灰石鉱山あるいは石油，天然ガス，地熱，地中熱開発会社な ど，またセラミック製造やリサイクルなどの資源加工関連会社において実習を行い，講義で習 授業の目的 ったことを含めて幅広く体験し，資源エネルギーの開発・利用における種々の問題点について 理解を深めることを目的とする。 1. 国内外の資源関連の動向を理解できる。 授業の目標 (到達目標) 2. 現場技術者が社会に対して負っている責任について理解できる。 3. 現場で得られた情報をもとに課題や問題点を抽出し，レポートにまとめることができる。 4. 作成したレポートをもとに，プレゼンテーションを行い，質疑応答に対し的確に回答する ことができる。 前期には，探査，資源開発，リサイクル，石油，天然ガス，地熱，地中熱に関する動向につい 授業方法 てガイダンスを行う。夏期約２週間には，各人が国内外の会社で実習し，報告書にまとめる。 後期の約１週間には，レポートに基づいてプレゼンテーションおよび質疑応答を行う。 1 オリエンテーション（実習先の決定） 8 2 資源開発，リサイクルの概況説明 ９ 3 4 授業計画 5 6 7 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 石油，天然ガス，地熱，地中熱開発の概 況説明 資源開発に関わる地質の概況説明 実習に必要な心構えに関するガイダン ス，担当教員の決定 各現場での実習（夏期約２週間） 実習で得られた情報に関する報告書の 作成 プレゼンテーションおよび質疑応答 10 11 12 13 14 ガイダンスの出席（20 点） ，報告書の内容（40 点） ，プレゼンテーションおよび質疑応答の結 果（40 点）を総合して評価し，60 点以上を合格とする。 各担当教員が，実習前に提示する。 質問等がある場合には，担当教員が対応する。 53 授業科目コード 4639 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 夏期約２週間 ３年前後期 スクールオンザムーブ国際インターンシップ 地球システム工学コース選択科目・インターンシップ ４単位 単位 地球システム工学コース各教員 担当教員 学習・教育目標 キーワード (a)，(b)，(d)，(f)， (g)，(h)，(i)，(j) 石灰石鉱山，金属鉱山，石炭鉱山，石 油・地熱・天然ガス・地中熱開発 TOEIC 600 点以上相当の英語力 笹岡 孝司 内線 3333 履修条件 E-mail:[email protected] 授業テーマ ASEAN 諸国における資源関連の現場を体験し，現場の状況に関してプレゼンテーションで きる素養を身につける。 ASEAN 諸国における資源開発・資源処理、地熱・石油、または地質・探査分野の現場実習 授業の目的 を行い，講義で習ったことを含めて幅広く体験し，資源エネルギーの開発・利用における種々 の問題点について国際的な視点から理解を深めることを目的とする。 1. 海外の資源関連の動向を理解できる。 授業の目標 (到達目標) 2. 現場技術者が社会に対して負っている責任について理解できる。 3. 現場で得られた情報をもとに課題や問題点を抽出し，レポートにまとめることができる。 4. 作成したレポートをもとに，プレゼンテーションを行い，質疑応答に対し的確に回答する ことができる。 前期には，探査，資源開発，リサイクル，石油，天然ガス，地熱，地中熱に関する動向につ 授業方法 いてガイダンスを行う。夏期約２週間には，各人が海外の現場にて実習し，報告書にまとめ る。後期の約１週間には，レポートに基づいてプレゼンテーションおよび質疑応答を行う。 1 2 3 授業計画 4 5 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 オリエンテーション（実習先の決定） 資源開発，リサイクルの概況説明 石油，天然ガス，地熱，地中熱開発の 概況説明 資源開発に関わる地質の概況説明 実習に必要な心構えに関するガイダ ンス，担当教員の決定 9 プレゼンテーションおよび質疑応答 10 11 12 13 6 専門英語教育 14 7 各現場での実習（夏期約２週間） 15 8 報告書の作成 16 ガイダンスの出席（20 点） ，報告書の内容（40 点） ，プレゼンテーションおよび質疑応答の 結果（40 点）を総合して評価し，60 点以上を合格とする。 各担当教員が，実習前に提示する。 質問等がある場合には，担当教員が対応する。 54 授業科目コード 7001 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ２年後期 単位 数学ⅠA 地球環境工学科必修科目・通常授業 ２単位 学習・教育目標 (c) 変数分離法・定数変化法・線形常微分方 程式・解・基本系・一般解・同 キーワード 担当教員 次方程式・非同次方程式・初期値問題・ 特性方程式・ラプラス変換とそ の応用 履修条件 特になし 授業テーマ 常微分方程式と演算子法 授業の目的 常微分方程式(系) に関する基礎知識並びに応用能力の涵養 授業の目標 低階の線形常微分方程式(系) の取り扱い方とその工学的問題への応用 (到達目標) 能力の習得．(基本解の知識，定数系と変数系，演算子法) 授業計画の内容に従った板書による講義を主とする(ただし，使用テキ 授業方法 ストによっては順番が変わることがある)．受講者の理解と授業結果の 定着のため，時間内の演習，小テスト及び時間外のアサインメント出題 (宿題レポート) を随時行う．また，学期中に一回程度中間試験を行う． 1 1 階の常微分方程式(変数分離法，定 数変化法，具体的な解の構成例) 7 線形常微分方程式の基礎(その 1： 2 解，基本系，一般解，同次方程式，非 同次方程式，初期値問題，具体例の計 (定数係数) 線形常微分方程式(その 4： 続き．例) ラプラス変換とその応用(その 1： 定義． 8 例) 算) 3 授業計画 線形常微分方程式の基礎(その 2： 続 き．例) 9 (定数係数) 線形常微分方程式(その 4 1： 例，特性方程式など．非同次方程 ラプラス変換とその応用(その 2：性質と 応用例，変換表と使い方) ラプラス変換とその応用(その 3： その 2 10 の続き) 式の解） 5 (定数係数) 線形常微分方程式(その 2： その 1 の続き．例の計算) 11 (定数係数) 線形常微分方程式(その 6 3： 方程式系の解，解の基本行列) ラプラス変換とその応用(その 4： 合成 積・微分積分方程式への応用他) ラプラス変換とその応用(その 5： その 4 12 の続き．デルタ関数他) 期末試験および学期内の中間試験(60%～80%)，演習，小テスト，アサ 成績評価の方法 インメントの成績(40%～20%) を総合し(具体的な比率や方法は対象学 科に応ずべきものなので，講義中に説明する)，100 点法で評価する．単 位取得条件は 60 点である． 教科書・参考書 学習相談 E. クライツィグ：技術者のための高等数学 1, 3 (培風館) またはこれと 同水準のものを担当教員が指定する． 授業の後に質問等を受け付ける． 55 授業科目コード 7002 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ２年後期 単位 数学ⅠB 地球環境工学科必修科目・通常授業 ２単位 学習・教育目標 複素数・複素平面・複素変数の関数・正 則性・複素積分・コーシーの積 分定理・コーシーの積分公式・テイラー 展開・極・零点・ローラン展開・ 留数・留数定理とその応用 特になし キーワード 担当教員 (c) 履修条件 授業テーマ 複素関数論入門 授業の目的 複素変数関数論に関する基礎知識と応用能力の涵養 授業の目標 複素変数関数論の知識の工学的問題への応用力の習得 (到達目標) 授業計画の内容に従った板書による講義を主とする(ただし，使用テキ 授業方法 ストによっては順番が変わることがある)．受講者の理解と授業結果の 定着のため，時間内の演習，小テスト及び時間外のアサインメント出題 (宿題レポート) を随時行う．また，学期中に一回程度中間試験を行う． 1 複素数・複素平面・複素数演算の幾何 学的意味 7 複素変数の関数と正則性(その 1：平 2 面写像との比較，微分可能性，コーシ コーシーの積分公式とテイラー展開(その 1：導出と説明．べき級数・収束の概略） コーシーの積分公式とテイラー展開(その 8 2：つづき．例) ー・リーマンの偏微分方程式系) 複素変数の関数と正則性(その 2：べ 3 き乗関数，指数関数，三角関数，有理 留数定理とその応用(その 1：特異点，極， 9 零点，留数，例： ガンマ関数) 関数，双曲線関数) 授業計画 複素変数の関数と正則性(その 3：つ 4 づき．対数関数，べき乗根，一般のべ 留数定理とその応用(その 2：ローラン展 10 開・導出と説明．計算例) き) 複素積分とその応用(その 1：線積分， 5 線積分計算例，円周ならびに矩形周の 留数定理とその応用(その 3：定積分への 11 応用．例) 場合のコーシーの積分定理) 複素積分とその応用(その 2：コーシ 6 ーの積分公式の応用，計算例 留数定理とその応用(その 4：つづき) 12 exp(−x2) cos(ax) など) 期末試験および学期内の中間試験(60%～80%)，演習，小テスト，アサ 成績評価の方法 インメントの成績(40%～20%) を総合し(具体的な比率や方法は対象学 科に応ずべきものなので，講義中に説明する)，100 点法で評価する．単 位取得条件は 60 点である． 教科書・参考書 学習相談 E. クライツィグ：技術者のための高等数学 4 (培風館) またはこれと同 水準のものを担当教員が指定する． 授業の後に質問等を受け付ける。 56 授業科目コード 7004 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年前期 単位 数学ⅡA 地球環境工学科必修科目・通常授業 ２単位 学習・教育目標 (c) フーリエ級数・収束・ギッブス現象・正 弦展開・余弦展開・パーセヴァ キーワード 担当教員 ル等式・平均収束・線形偏微分方程式へ の応用・変数分離解・重ね合わ せの原理・フーリエ変換 履修条件 特になし 授業テーマ フーリエ解析の基礎と応用 授業の目的 フーリエ解析に関する基礎知識並びに応用能力の涵養 授業の目標 フーリエ解析の取り扱い方とその工学的問題への応用能力の習得．(計 (到達目標) 算法，収束，基本的な線形偏微分方程式の解法の紹介) 授業計画の内容に従った板書による講義を主とする(ただし，使用テキ 授業方法 ストによっては順番が変わることがある)．受講者の理解と授業結果の 定着のため，時間内の演習，小テスト及び時間外のアサインメント出題 (宿題レポート) を随時行う．また，学期中に一回程度中間試験を行う． フーリエ級数(その 1：フーリエ三角 1 級数の定義と例，フーリエ級数の計算 線形偏微分方程式への応用(その 3：長方 ７ 形領域のラプラス方程式の固有値問題) 例) フーリエ級数(その 2：その 1 の続き． 2 各点収束，ギッブス現象，例) 線形偏微分方程式への応用(その 4：極座 ８ 標でのラプラス方程式，フーリエ・ベッセ ル展開) 3 授業計画 4 フーリエ級数(その 3：奇関数，偶関 数，正弦展開，余弦展開，例) フーリエ級数(その 4：パーセヴァル の等式，平均収束，例） ９ 10 線形偏微分方程式への応用(その 1： 5 弦の振動の方程式，古典力学に基づく 導出，初期値境界値問題，変数分離解， 線形偏微分方程式への応用(その 5：その 4 の続き) 線形偏微分方程式への応用(その 6：その 5 の続き) フーリエ変換(その 1：定義・性質．例の 11 計算．) 重ね合わせの原理) 線形偏微分方程式への応用(その 2： 6 熱方程式の初期値境界値問題の解法， 直線上の解，熱核) フーリエ変換(その 2：つづき．変数変換 12 とフーリエ変換，フーリエ逆変換，パーセ ヴァルの等式，プランシュレルの定理な ど) 期末試験および学期内の中間試験(60%～80%)，演習，小テスト，アサ 成績評価の方法 インメントの成績(40%～20%) を総合し(具体的な比率や方法は対象学 科に応じ，講義中に説明する)，100 点法で評価する．単位取得条件は 60 点である． 教科書・参考書 学習相談 E. クライツィグ：技術者のための高等数学 3 (培風館) またはこれと同 水準のものを担当教員が指定する． 授業の後に質問等を受け付ける。 57 授業科目コード 7005 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年前期 単位 数学ⅡB 地球環境工学科必修科目・通常授業 ２単位 キーワード 担当教員 履修条件 学習・教育目標 (c) 正則関数、等角写像、調和関数、ポテン シャル 数学ⅠB の続き 授業テーマ 複素変数関数と等角写像 授業の目的 複素関数論の応用能力の涵養 授業の目標 等角写像などを中心とする複素変数関数論の工学的問題への応用力の習得 (到達目標) 授業計画の内容に従った板書による講義を主とする(ただし，使用テキ 授業方法 ストによっては順番が変わることがある)．受講者の理解と授業結果の 定着のため，時間内の演習，小テスト及び時間外のアサインメント出題 (宿題レポート) を随時行う．また，学期中に一回程度中間試験を行う． 1 9 熱平衡の方程式・調和関数の境界値問題へ の応用 2 正則関数と等角写像 10 2 次元流れとポテンシャル 3 調和関数と等角写像による座標変換 11 複素ポテンシャル 4 授業計画 複素平面(不等式と領域) 5 6 7 8 一次変換による等角写像（定義、点の 対応、直線・円の対応） 一次変換による等角写像（不動点） 一次変換による等角写像（ケーリー変 換、典型領域の一次変換） その他の等角写像（ベキ乗，二次関数、 指数関数，対数関数） その他の等角写像（三角関数） 12 円の内部の調和関数（ポアソンの公式） 13 14 15 16 期末試験および学期内の中間試験(60%～80%)，演習，小テスト，アサ 成績評価の方法 インメントの成績(40%～20%) を総合し(具体的な比率や方法は対象学 科に応じ，講義中に説明する)，100 点法で評価する．単位取得条件は 60 点である． 教科書・参考書 学習相談 授業の後に質問等を受け付ける。 58 授業科目コード 7010 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年後期 単位 品質管理 地球システム工学コース選択科目・通常授業 ２単位 キーワード 担当教員 履修条件 授業テーマ 授業の目的 授業の目標 学習・教育目標 (c) 確率変数・正規分布・t-分布・F-分布・ 点推定・区間推定・検定・管理図 特になし 初等統計学入門 初等統計学の基礎知識と応用能力の涵養 推計手法の獲得 (到達目標) 授業計画の内容に従った板書による講義を主とする(ただし，使用テキストによっては順番が 授業方法 変わることがある)．受講者の理解と授業結果の定着のため，時間内の演習，小テスト及び時 間外のアサインメント出題(宿題レポート) を随時行う． 1 2 確率変数; ランダムを記述する関数， 離散型，連続型確率変数の定義 確率変数の定める特性量; 平均，分 散，特性関数の性質 9 10 離散型確率変数の例と平均分散特性 3 関数の計算(二項分布，幾何分布，ポ 平均，分散，比率の点推定と区間推定(2) 平均，分散，比率の検定(1) 平均，分散，比率の検定(2) 11 アソン分布) 離散型確率変数の例と平均分散特性 授業計画 4 関数の計算(二項分布，幾何分布，ポ 正規分布と管理図 12 アソン分布) 5 6 7 8 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 独立確率変数とその和の極限(大数の 法則，中心極限定理) 13 14 母集団と標本 統計量とその分布 15 平均，分散，比率の点推定と区間推定 (1) 16 筆記試験(80%)，演習・レポート(20%)．100 点法で評価する．単位取 得条件は 60 点である． E. クライツィグ：技術者のための高等数学 6 (培風館) またはこれと同 水準のものを担当教員が指定する． 授業の後に質問等を受け付ける。 59 授業科目コード 5801 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ４年前期 単位 原子炉工学概論 資源工学コース選択科目・通常授業 ２単位 学習・教育目標 古藤健司（[email protected]） 担当教員 守田幸路（[email protected]） (c)，(d) 原子炉物理，臨界，原子炉熱工 キーワード 学，原子炉安全性，核燃料サイ クル，水素製造 履修条件 特になし 原子力は，我が国の経済成長，エネルギー安定供給を確保しつつ，環境負荷の低減を図るた めに必要不可欠なエネルギー供給源である。このため，安全確保に万全を期しつつ，中核的 授業テーマ な電源として着実な利用と開発が進められている。 本講義では，原子力工学の初学者を対象に，核エネルギーの発生原理とエネルギー変換過程， 原子力発電のしくみと安全性，核燃料サイクルと放射性廃棄物処理等に関してそれらの基礎 的事項を概説する。 核分裂をエネルギー源として利用する際に必要な理工学の基礎的な知識を修得するだけでな 授業の目的 く，原子力発電と核燃料サイクルに関する正しく偏りのない知識を基に，原子力の現状と将 来，エネルギー環境問題について考察できる力を身につけることを目標とする。 授業の目標 (到達目標) 授業方法 ・核エネルギーの発生原理とそれを応用した原子炉の物理について理解する。 ・原子炉プラントと熱設計，動力炉の種類と安全性について基礎的事項を理解する。 ・核燃料サイクルに含まれるウラン濃縮，再処理，廃棄物処理処分を統合的に理解する。 配布資料，パワーポイントスライド等を用いて授業を行う。 1 2 3 4 授業計画 5 6 7 8 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 中性子反応 9 核分裂連鎖反応 10 原子炉の臨界 11 原子炉の動特性 12 原子炉設計と構造 ウラン濃縮分離 燃料再処理 廃棄物処理処分 原子力水素製造 13 原子炉熱工学 14 動力炉概説 15 原子炉の安全性 16 出席状況，期末試験，レポート等により総合的に評価する。 参考書：「原子工学概論」 （コロナ社）， 「原子核工学入門」 （ピアソン・エドケーション） 電子メールにより随時受け付ける。 60 授業科目コード 7023 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 電気工学基礎 地球環境工学科必修科目・通常授業 単位 ２単位 川邊 武俊 (c)，(d) キーワード 担当教員 授業テーマ 学習・教育目標 履修条件 特になし 電磁気，電気回路，電気計測，制御の基礎 現在，各種工業分野で電気電子応用機器やコンピュータが広く普及しており，電気 授業の目的 ・電子工学関係の知識は工学の広い分野で不可欠のものとなっている。本講義では， 電気・電子工学の基礎である電磁気，電気回路について平易に講義するとともに， 電気計測，制御の基礎についても概説する。 授業の目標 電気工学の基礎である電磁気学，電気回路およびそれらの応用としての電気計測，制御につ (到達目標) いて学び，実際の諸問題に適用する能力を身につける。 授業方法 講義は以下に示す教科書に沿って行う。なお適宜，講義時間内に小テストを実施したり，講 義後に宿題を課すことがある。 1 電磁気 9 電気と磁気，電流と磁界 電気回路 2 抵抗回路，回路素子，交流回路， 回路に関する諸定理，二端子対網 10 ，三相交流回路，過渡現象 電気計測 3 電流・電圧の測定，抵抗・容量・ インダクタンスの測定，電力の測 11 定，位相・周波数の測定など 制御 授業計画 4 システムとモデル，伝達関数とブロ 12 ック線図，周波数特性，安定性など 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 5 13 6 14 7 15 8 16 定期試験，小テストの成績，宿題の提出状況，及び出席状況により，総合的に評価する。 電気・電子工学概論：昭晃堂：和田 清・岡田龍雄・興 雄司・佐道泰造共著 希望する者は，適宜，開講教員と相談のこと。 61 授業科目コード 7024 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 電子情報工学基礎 地球環境工学科必修科目・通常授業 単位 ２単位 小野寺 武 担当教員 授業テーマ 古閑 学習・教育目標 (c)，(d) キーワード 一憲 履修条件 特になし コンピュータとエレクトロニクス 情報通信技術（インフォメーションテクノロジー）は，現代社会を支える柱の 一つであり，その応用の範囲は広範でかつ深いものに発展している。今，その情 報通信技術に関する知識は産業のあらゆる分野において必須のものになっている。 授業の目的 本講義はコンピュータとエレクトロニクスの基礎的な分野について理解するこ とを目標とする。コンピュータと情報処理に関する基本的な概念を提示した後， 情報通信機器を構成する半導体デバイス，電子回路技術を概観する。 授業の目標 コンピュータと情報処理の基礎的な分野について理解することを目標とする。 (到達目標) 講義は以下に示す教科書に沿って行う。なお適宜，講義時間内に小テストを実施したり，講 授業方法 義後に宿題を課すことがある。 コンピュータと情報処理 1 コンピュータの歴史，コンピュータ アーキテクチャ， コンピュータの応用，など 半導体デバイス 電子現象の基礎，ダイオード，トラ 2 ンジスタ， 半導体オプトエレクトロニクス，な ど 授業計画 電子回路 3 増幅回路，ディジタル回路，半導体 集積回路，など 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 定期試験，小テストの成績，宿題の提出状況，及び出席状況により，総合的に評価する 。 電気・電子工学概論：昭晃堂：和田 清・岡田龍雄・興 希望する者は，適宜，開講教員と相談のこと。 62 雄司・佐道泰造共著 授業科目コード 6801 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 機械工学大意第一 地球環境工学科必修科目・通常授業 単位 三浦 秀士， 井上 ２単位 卓見 学習・教育目標 (B)(C) 機械力学，機構学，機械設計，機械要素， 世良 俊博 キーワード 担当教員 機械製作，精密測定 特になし E-mail: [email protected]（井上） 履修条件 [email protected]（三浦） [email protected]（世良） 授業テーマ 機械力学および機械設計理論と機械製作法 現代社会の生活は多種多様な機械に支えられており，機械に関する基礎知識を学び機械技術 授業の目的 を利用することは，工学を専攻する上で必要不可欠である。この講義では機械工学のうち， 機械力学の基礎とそれに基づく機械設計理論を学ぶとともに，機械を構成する機械要素およ び機械製作法に関する基礎知識を習得することを目標とする。 1. リンク機構をはじめとする，機構学の基礎知識を習得する。 2. 機械に円滑な運動を行わせるためのつり合わせについて理解するとともに，振動現象に関 授業の目標 (到達目標) する基礎的事項を習得する。 3. 強度設計の基礎を習得するとともに，機械設計の方法論を理解する。 4. ねじ，ばね等の機械要素の種類と用途を学び，その力学的基礎を習得する。 5. 機械製作の流れを理解し，鋳造，溶接等の加工法についての知識を習得する。 6. 塑性加工，切削加工等についての力学的基礎を習得する。 ３名の教員による講義 授業方法 授業計画 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 １ 機械と機構 9 動力伝達装置 2 機構学の基礎 10 鋳造，溶接 3 機械のつり合わせ 11 塑性加工 4 1 自由度系の振動と振動制御 12 切削加工, 5 機械設計の基礎 13 粉体加工 6 強度設計と安全率 14 精密測定，まとめ 7 ねじ，ばね 8 軸，軸継手，軸受 授業中に実施するレポートの内容と出席状況により総合的に評価を行う。 末岡淳男 編著： 「機械工学概論」 (朝倉書店) その他プリント等を授業中に随時配布する。 随時教員室にて受け付ける。また質問は，電子メールでも受け付ける。 63 授業科目コード 6802 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年前期 単位 機械工学大意第二 地球システム工学コース選択科目・通常授業 ２単位 学習・教育目標 (c)，(d) 流体エネルギー，熱エネルギー，内燃機 キーワード 担当教員 関 履修条件 特になし 機械工学のうち，流体工学，熱力学，内燃工学，伝熱学の基礎原理を理解するとともに，こ 授業テーマ れらが実際の機械にどのように応用されているかを学ぶ。 流体工学，熱力学，内燃工学，伝熱学は，様々なエネルギーを用いて私たちが生活する上で， 授業の目的 根幹をなす重要な学問であり，これらの基礎原理を理解するとともに，身の回りのエネルギ ー機器等にどのように応用されているかについて理解する。 1. 流体の諸性質と流れの基本法則を理解できる。 授業の目標 2. 熱と仕事の間のエネルギー変換の概念と基本法則ならびにそのシステムを理解できる。 (到達目標) 3. 内燃機関の動作原理を把握できる。 4. 伝熱のメカニズムと計算法について理解できる。 下記の授業計画に記した順に毎回講義を行う。 授業方法 1 2 3 授業計画 4 5 6 流体工学（流体の物理的性質，流体の 静力学） 流体工学（流体運動の基礎理論） 流体工学（流体運動の理論と管路内流 れ） 流体工学（管路内流れと流体計測法） 熱力学（熱力学の基本法則） 8 9 内燃工学（燃焼機関） 蒸気の性質（基本的性質、状態量、状態変 化） 10 蒸気サイクル（蒸気動力サイクル） 11 伝導学（熱伝導、熱通過） 12 伝導学（対流伝熱、放射伝熱） 熱力学（完全ガスの性質と状態変化） 13 演習 内燃工学（ガスサイクル） 7 成績評価の方法 14 期末試験の成績と出席状況により総合的に評価する。 教科書：機械工学概論，末岡淳男 教科書・参考書 参考書：熱力学，日本機械学会 内燃機関，木村逸郎 学習相談 ほか，朝倉書店 ほか，丸善 該当教員室にて在室の限り，随時，相談・質問に応じる． 64 授業科目コード 6805 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年後期 単位 材料力学（乙） 地球システム工学コース選択科目・通常授業 ２単位 学習・教育目標 (e)，(d) 応力，ひずみ，引張り・圧縮，ねじり， 曲げ，座屈，ひずみエネルギー，組み合 キーワード 担当教員 わせ応力，弾性体 履修条件 特になし 機械や構造物の強度設計を行うためには，材料に作用している応力やひずみを評価する知識 授業テーマ が必要である．この授業では部材に力が作用したときに発生する応力・ひずみや変形を解析 する方法を修得する。 授業の目的 授業の目標 (到達目標) 授業方法 機械や構造物の強度設計の基本となる材料力学を修得し，それを問題解決に応用できる能力 を養う。 平衡条件，応力・ひずみの性質，フックの法則を基礎として，不静定問題，エネルギー法の 考えを用いて，引張・圧縮，ねじり，曲げを受ける部材の応力と変形を評価する体系を修得 するとともに，実際問題に適用できる能力を養う。 教科書にそって講義し，毎回小テストを実施する。 1 2 3 4 静力学の基礎（平衡条件） 9 トラス構造（棒の引張りと圧縮，フッ クの法則，静定問題） トラス構造（不静定問題，エネルギー 法） 引張と圧縮におけるエネルギー法 10 11 12 はりの曲げ（せん断力と曲げモーメント） はりの曲げ（はりの曲げ応力） はりの曲げ（はりの曲げ方程式） はりの曲げ（不静定問題） 授業計画 5 6 7 8 成績評価の方法 教科書・参考書 応力とひずみの性質（応力・ひずみの 定義，フックの法則，薄肉円筒） 応力とひずみの性質（主応力） せん断とねじり（丸棒のねじり） まとめと練習問題 13 14 15 はりの曲げ（カスティアーノの方法） 組み合わせ応力（引張り圧縮，ねじり，曲 げを受ける部材の変形） 柱の座屈 16 毎回小テストを行うとともに，後期の期末に筆記試験を行う。期末試験 75 点，小テストの点 数 25 点の合計 100 点満点で，60 点以上を合格とする。 教科書：村上敬宜「材料力学」 （森北出版） 学習相談 65 授業科目コード 3601 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 金属材料大意 地球システム工学コース選択科目・通常授業 単位 ２単位 学習・教育目標 (c)，(d) 金属，材料，合金，結晶構造，塑性 キーワード 担当教員 変形，延性，機械的性質，強度，靭 性，鋼，アルミ，銅 履修条件 特になし 金属材料は現代文明の基盤を支える基本的構造材料として必須であり，航空機，自動車，鉄 道，船舶などの輸送機械，化学工業施設，製造機械，電子機器，橋梁，建築材料などあらゆ 授業テーマ る工業において使用されるので，金属および合金の性質について学んでおく必要がある。本 講義では，主に構造材料としての金属および合金の基礎的性質を概説する。 金属材料は，化学系学科においては化学反応容器や施設の材料として，資源工学科では鉱石 から精錬されるものとして，あるいは油井管などの材料として，航空工学科では航空機の材 授業の目的 料として用いられ，それらの性質についての知識と理解が必要である。本授業では，主とし て構造材料としての金属および合金について，講義の前半では基礎的性質を，後半は鋼など 個々の材料に関しての概略を学ぶ。 授業の目標 (到達目標) 授業方法 下記の授業計画に記した項目について，その各々に関する基本的知識を獲得し内容を確実に 理解する。 教科書を用いて，講義形式で行う。 第Ⅰ部 1 2 授業計画 3 4 成績評価の方法 教科書・参考書 金属材料の基礎 第Ⅱ部 金属および合金の結晶構造 5 金属の変態と２元系平衡状態図 6 金属材料各論 鉄鋼材料：状態図と組織，熱処理，炭素 鋼と合金鋼，鋳鉄 非鉄材料：アルミニウム合金と銅合金な ど 金属の塑性変形と格子欠陥 金属材料の強化法概説 学期末に試験を行う。 矢島悦次郎ほか， 「若い技術者のための機械・金属材料」 （丸善） 学習相談 66 授業科目コード 3416 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 ３年後期 単位 無機材料化学 地球システム工学コース選択科目・通常授業 ２単位 学習・教育目標 (c)，(d) セラミックスの構造，物性，反応 キーワード 担当教員 履修条件 授業テーマ 特になし 固体無機材料の構造と物性を理解するとともに，合成と焼結現象について学ぶ。 物質の性質を決める要因は構成原子の種類，化学結合の様式，そして結晶構造である。また， 固体化合物を合成し，実際の材料とするためには，固体の反応機構や焼結現象についての知 授業の目的 識が必要となる。本授業では，固体の化学構造と物性，相平衡と状態図，反応と焼結現象に ついて学ぶ。 1. 固体の化学結合と結晶構造，構造と物性の関係を理解できること。 授業の目標 2. 固体の熱力学的な相平衡を理解し，状態図を利用できること。 (到達目標) 3. 固体の反応性と焼結現象を理解し，実材料を作製する上での知識を習得すること。 授業方法 主に講義形式で授業を行う。必要に応じて中間テストを行い，理解度を深める。 1 2 3 授業計画 4 5 6 7 無機材料とその利用（概説） 8 化学結合と結晶構造 9 結晶構造と物性(1) 10 結晶構造と物性(2) 11 結晶構造と物性(3) 12 ケイ酸塩の構造 13 ガラスの構造 結晶の欠陥構造 欠陥構造と電子物性 固体の相平衡と状態図 固相反応の特徴 固相反応の機構 固体の焼結現象と機構 14 上記の到達目標に関連した期末試験の結果を評価し，60 点以上を合格とする。講義への出席 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 状況，中間試験への取り組みも評価の対象となる。 教科書を指定する。 質問等がある場合には，教員室にて対応する。 67 授業科目コード 4004 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 １年前期 単位 地球環境工学入門Ⅰ 地球環境工学科入門科目・通常授業 １単位 各教員 キーワード 履修条件 授業の目的 授業の目標 (a)，(b)，(i)，(j) 船舶海洋システム工学，地球システム工 担当教員 授業テーマ 学習・教育目標 学，建設都市工学 特になし 船舶海洋システム工学，地球システム工学，建設都市工学の概論を学ぶ。 地球環境工学の入門科目として，船舶海洋システム工学，地球システム工学，建設都市工学 の概要に関する講義を行う。 地球環境工学に関する基礎的な知識を習得する。 (到達目標) 担当教員が資料等を用意して，それに従って講義を進める。入門科目という位置づけから， 授業方法 受講者各位の積極的な質問を歓迎する。 １ 授業計画 ２ 海と人Ⅰ ３ 地球システムと環境Ⅰ 1. 海洋哲学 1. 地球資源と社会 2. 未知のフロンティア —海洋— 2. 安全の科学 3. 海洋の調査 3. 地球環境適応型ジオメカニクス 4. 海洋の開発と利用 4. 資源リサイクルと地球環境修復 建設と環境Ⅰ 1. 地球温暖化と台風と波のおはなし 2. 私たちの暮らしと社会資本 3. 我が国の廃棄物処理とその変遷 4. 環境再生への道 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 期末試験，レポート，講義中の質疑，授業出席状況を総合して評価する。 この講義に関する参考書や副読本は種々あるため，講義中に適宜推薦する。 授業の後に質問等を受け付ける。 68 授業科目コード 4005 授業科目名 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 履修年次 １年後期 単位 地球環境工学入門Ⅱ 地球環境工学科入門科目・通常授業 １単位 各教員 学習・教育目標 (a)，(b)，(i)，(j) 船舶海洋システム工学，地球システム工 学，建設都市工学 キーワード 担当教員 履修条件 授業テーマ 授業の目的 授業の目標 特になし 船舶海洋システム工学，地球システム工学，建設都市工学の概論を学ぶ。 地球環境工学入門Ⅰに引き続いて，船舶海洋システム工学，地球システム工学，建設都市工 学の基礎知識を学ぶ。 地球環境工学に関する基礎的な知識を習得する。 (到達目標) 授業方法 担当教員が資料等を用意して，それに従って講義を進める。入門科目という位置づけから， 受講者各位の積極的な質問を歓迎する。 １ 授業計画 海と人Ⅱ ３ 地球システムと環境Ⅱ 1. 船舶海洋工学概論 1. 地球の営みと，金属鉱床の形成 2. 船と人の関わり —船と物流— 2. 地球のイメージング 3. 船を造る —システム工学の実践 3. 地熱：地球環境に優しいエネルギー 4.新しいエネルギー資源の利用と開発 ２ 建設と環境Ⅱ 1. 地球環境問題と地盤環境工学 2. 材料開発と維持管理 3. 構造物の設計 4. 都市及び交通計画 成績評価の方法 教科書・参考書 学習相談 期末試験，レポート，講義中の質疑，授業出席状況を総合して評価する。 この講義に関する参考書や副読本は種々あるため，講義中に適宜推薦する。 授業の後に質問等を受け付ける。 69 授業科目コード 4003 授業科目名 地球環境工学卒業研究 授業科目区分 専攻教育科目 科目の種別 地球環境工学科必修科目 履修年次 ４年前後期 単位 ６単位 地球システム工学コース各教員 キーワード 担当教員 履修条件 授業テーマ 学習・教育目標 (d)，(e)，(f)，(g)， (h)，(i)，(j) 地球工学，資源システム工学，エネル ギー資源工学 別途定めた卒業研究着手条件を満た していること 地球システム工学に関する研究およびプレゼンテーションを行う。 卒業研究の課題は， ・現象解明のための調査，実験，理論解析，データ解析 ・工学的応用を目指した調査・分析・解析法の案出や改善 授業の目的 ・資源工学における設計・開発論の創出 ・開発に伴う地球環境管理技術の考案 など，各講座の幅広い専門分野の中から選定する。その設定は各自の希望を重視してなされ るので，入学時から資源工学に関わる事象をそのような視点で認識しておくことが欠かせな い。なお，最終的に各自研究成果を取りまとめ卒業論文として提出する。 大学で修得した工学基礎および資源工学に関わる専門的知識を各自が有機的に体系付けて再 構成し，それをもとに， 1. 自ら課題を探求し，その課題の解決を図る過程とその手法を体得する。 2. 実験・解析・調査・分析等の計画立案，遂行，論文・報告書へのまとめ等，一連のプロセ 授業の目標 (到達目標) スを，資源工学の専門知識・技術を総動員して遂行するマネージメント能力を身につける。 3. 研究能力の育成と開発を図る。 4. 創造性や応用力を培う。 5. 日本語および英語による論理的な記述や口頭発表および討議のできる能力を育成する。 6. グループでの討論やセミナーへの積極的な参加を通して，リーダーシップの素養を身につ ける。 授業方法 授業計画 ４年次の４月に所属研究室を決定し，各教員から１年間直接指導を受け卒業論文を作成し， 口頭発表を行う。 1 テーマの設定 8 プレゼンテーションの準備 2 必要な技術の修得 ９ 卒論発表会 3 文献調査 10 4 テーマ毎の調査，実験，解析 11 5 データ整理 12 6 ゼミ発表 13 7 卒業論文の作成 14 日常における卒業研究の取り組み方や卒業論文の内容，および最終報告会での報告内容等が 成績評価の方法 評価対象となる。評価の割合は，日常的な研究への取り組み，卒業論文の内容および最終報 告会での試問結果により総合的に判断する。 教科書・参考書 学習相談 各担当教員が提示する。 各教員が教員室にて随時受け付ける。 70 講義に関する質問や意見について 講義についての質問や意見などがある場合には、各教員に遠慮なく尋ねてください。講義 中や講義終了直後だけでなく、各教員の部屋を訪ねていただいても結構です。出張などで留 守にしている場合もありますが、各教員の出張予定は事務室でわかります。私達は意欲のあ る学生を歓迎します。 また、履修の仕方や進路について相談したいことが生じた場合には、コース長や部門カリ キュラム委員の部屋あるいは事務室を訪れてください。 九州大学 工学部 地球環境工学科 地球システム工学コースの連絡先一覧 所在地： 〒819-0395 福岡市西区元岡 744 番地 Motooka 744, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395, Japan 平成 26 年度コース長 平成 26 年度部門カリキュラム委員 事務室（3 階 301 号室） 藤光康宏 沖部奈緒子 092-802-3322 092-802-3312 092-802-3310 教 員 名 渡邊公一郎 藤光康宏 佐々木久郎 松井紀久男 電話番号 802-3311 802-3322 802-3326 802-3331 部屋番号 440 号室 435 号室 534 号室 539 号室 電子メールアドレス [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] 平島 剛 笹木圭子 糸井龍一 水永秀樹 サイビ ハキム 井上雅弘 島田英樹 沖部奈緒子 802-3337 802-3338 802-3342 802-3317 802-3316 802-3327 802-3332 802-3312 540 号室 541 号室 437 号室 432 号室 431 号室 535 号室 538 号室 441 号室 [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] ※ シラバスは下記のホームページからも閲覧できます。 地球システム工学コースホームページ http://www.mine.kyushu-u.ac.jp/info_kougakubu.html 地球資源システム工学専攻ホームページ http://www.mine.kyushu-u.ac.jp/info_daigakuin.html 71
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