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専門教育課程 応用化学科
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
専門科目
専門
応用化学専門実験・演習B
Applied Chemistry Major Lab/Exercises B
3 B032-01 2021年度
5期(前学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習教育目標
キーワード 学習教育目標
1.応用化学実験 2.機器分析・無機化学実験 3.化学工学実験 4.生物化学実験 5.データ解析 化学分野における実験操作、器具取扱、機器分析、データ解析および報告書作成に関する技 能を習得する。 実験から得られた結果を定性的・定量的に評価し、論理的な考察を行う能力を得る。 実験・演習を通じて専門基礎科目専門コア科目で取り上げられる理論や手法を実践し、確か な基礎力に基づいた理解力と応用力を身に付ける
授業の概要および学習上の助言
全体を対象とした「実験ガイダンス及び安全教育」はクラスオリエンテーションの日に実施する。全員必ず出席すること。 分析化学、化学工学および生物化学分野における下記内容の実験・演習を行う。 実験や演習において理解が難しい箇所は、調査や質問等により次の実験を行うまでに解決しておくこと。 [共通] 実験ガイダンスと安全講習、筆記試験 [機器分析・無機化学] 吸光光度法、液体クロマトグラフィー、X線回折法 [化学工学] 高圧ガスの取り扱い、粉体の粉砕と比表面積、反応速度、環境汚染物質の処理(問題解決学習) [生物化学] 酵素反応実験1、酵素反応実験2、生体試料からのプラスミドDNA抽出、遺伝子のクローニング実験
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:応用化学専門実験・演習AB[金沢工業大学] 参考書:実験・研究のための安全指針[金沢工業大学] リザーブドブック:実験データを正しく扱うために[化学同人]、第8版 実験を安全に行うために[化学同人]、第4版 続実験を安        全に行うために[化学同人]
履修に必要な予備知識や技能
無機化学・分析化学・有機化学・物理化学・生物化学など基礎化学分野の知識を有していることが実験履修の前提となる。 実験の進捗が遅れた場合は実験終了まで時間を延長する。 実験時間が延長されても対応できるよう、実験日は時間的余裕を確保しておくこと。 A4版実験ノートを用意すること(ルーズリーフ、レポート用紙は不可)。関数電卓および定規を用意しておくこと。
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
K 器具および装置を安全に取り扱い、実験装置の概要を説明できる。
I,K,S 専門用語で指示された指示書を読み、自ら実験を進めることができる。
I,K 理論的背景を理解し、実験結果を論理的に考察できる
I,J,S 実験に関する報告書を作成できる
M-P 各回の実験内容について,その基本操作を理解し,それにもとづき実験操作を行うことができる
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 20 0 60 0 0 0 20 100
指標と評価割合 総合評価割合 20 0 60 0 0 0 20 100
総合力指標 知識を取り込む力 10 0 20 0 0 0 0 30
思考・推論・創造する力 10 0 20 0 0 0 0 30
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 0 10 10
発表・表現・伝達する力 0 0 20 0 0 0 0 20
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 0 0 0 0 10 10
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験 実験内容に基づいた筆記試験を実施する
クイズ
小テスト
レポート 実験報告書が指示された内容で作成されているかを評価する。全ての実験報告書が提出され、かつ合格し ていることが単位認定の前提となる。なお期限までに提出されなかった場合、評価点を減じる。
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他 出席状況および実験姿勢(予習課題の達成度や実験中の取り組み)を評価する。 なお、実験科目は全出席が単位認定の前提となる。
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
実験器具を安全に正しく精度よく使用できる。 分析装置の測定原理を理解し、使用できる。 実験指示書に従い自ら実験計画を立案し、実験を進めることが できる 実験内容を論理的かつ順序立てて報告書にまとめることができ る。 実験器具を安全に使用できる。 分析装置を使用できる。 実験指示書に従い実験を進めることができる。 実験内容を順序立てて報告書にまとめることができる。
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分
1-2 機器分析実験(1)「吸光光度法」 吸光光度法による鉄の定量 講義と演習、実験・実習 [予習]実験指示書の「吸光光度分 析」を読み、予習課題を行う。 [復習]「吸光光度分析」の実験レ ポートを作成する。 30 90
3-4 機器分析実験(2)「高速液体クロマトグラフィー(HP LC)分析」/「X線回折」(1) 高速液体クロマトグラフを用いてビタミンCを測定し 、クロマトグラフィーの原理、使い方を学ぶ。また粉 末X線回折により、X線回折の原理、測定方法、デー タ解析方法を習得する。 講義と演習、実験・実習 [予習]実験指示書の「高速液体ク ロマトグラフィー(HPLC)分析」/ 「X線回折」を読み、予習課題を 行う。 [復習]実験レポートを作成する。 30 90
5-6 機器分析実験(3)「高速液体クロマトグラフィー(HP LC)分析」/「X線回折」(2) 高速液体クロマトグラフを用いてビタミンCを測定し 、クロマトグラフィーの原理、使い方を学ぶ。また粉 末X線回折により、X線回折の原理、測定方法、デー タ解析方法を習得する。 講義と演習、実験・実習 [予習]実験指示書の「高速液体ク ロマトグラフィー(HPLC)分析」/ 「X線回折」を読み、予習課題を 行う。 [復習]実験レポートを作成する。 30 90
7-8 機器分析実験(4)「無機合成」(X線回折測定) 無機化合物を合成し、粉末X線回折を行う。 講義と演習、実験・実習 [予習]実験指示書の「無機合成」 を読み、予習課題を行う。 [復習]実験レポートを作成する。 30 90
9-10 機器分析実験  達成度確認試験 自己点検 実験の振り返り レポー ト講評 試験、講義と演習 [予習]試験のために機器分析実験 において学んだ内容をまとめてお く。 120
11-12 化学工学実験(1) 高圧ガスの取り扱いと流れのエネルギー損失 ガスボンベに圧力調整器をつける方法を実習する。実 際にガスを流し、流れのエネルギー損失を求める 講義と演習、実験・実習 [予習]実験指示書の「高圧ガスの 取り扱いと流れのエネルギー損失 」を読み、予習課題を行う。 [復習]「高圧ガスの取り扱いと流 れのエネルギー損失」の実験レポ ートを作成する。 30 90
13-14 化学工学実験(2) 粉体の粉砕と比表面積 ボールミルの使用法、ブレーン法による比表面積の測 定原理。 講義と演習、実験・実習 [予習]実験指示書の「粉体の粉砕 と比表面積」を読み、予習課題を 行う。 [復習]「粉体の粉砕と比表面積」 の実験レポートを作成する。 30 90
15-16 化学工学実験(3) 反応速度 アレニウスプロットを用いた活性化エネルギーの求め 方。 講義と演習、実験・実習 [予習]実験指示書の「反応速度」 を読み、予習課題を行う。 [復習]「反応速度」の実験レポー トを作成する。 30 90
17-18 化学工学実験(4) 環境汚染物質の処理(問題解決学習) 酸化還元反応、凝集沈殿、活性炭による吸着。 講義と演習、実験・実習 [予習]実験指示書の「環境汚染物 質の処理」を読み、予習課題を行 う。 [復習]「環境汚染物質の処理」の 実験レポートを作成する。 30 90
19-20 化学工学実験  達成度確認試験 自己点検 実験の振り返り レポー ト講評 試験、講義と演習 [予習]試験のために化学工学実験 において学んだ内容をまとめてお く。 120
21-22 生物化学実験ガイダンス 試験 講義と演習、実験・実習
23-24 酵素反応実験1 酵素反応の特徴を実際に観察し、反応速度測定法につ いて学ぶ。 講義と演習、実験・実習 [予習]実験指示書の「酵素反応実 験A」を読み、予習課題を行う。 [復習]「酵素反応実験1」の実験 レポートを作成する。 30 90
25-26 酵素反応実験2 異なる基質濃度で反応速度を測定し、基本的な酵素反 応速度パラメータ(KmとVmax)を算出する方法を学ぶ 。 講義と演習、実験・実習 [予習]実験指示書の「酵素反応実 験B」を読み、予習課題を行う。 [復習]「酵素反応実験2」の実験 レポートを作成する。 30 90
27-28 タンパク質の分離法 タンパク質を分離するためのゲル電気泳動の基本原理 と操作を学ぶ。 講義と演習、実験・実習 [予習]実験指示書の「タンパク質 の分離法」を読み、予習課題を行 う。 [復習]「タンパク質の分離法」の 実験レポートを作成する。 30 90
29-30 遺伝子のクローニング実験 制限酵素処理とアガロースゲル電気泳動について学ぶ 。 講義と演習、実験・実習 [予習]実験指示書の「遺伝子のク ローニング実験」を読み、予習課 題を行う。 [復習]「遺伝子のクローニング実 験」の実験レポートを作成する。 30 90