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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	化学コンピュータ演習 Computer Practice for Chemistry	2	B021-01	2024年度５期（前学期）	修学規程第4条を参照

担当教員名
谷口　昌宏

＊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.表計算ソフト 2.化学計算 3.物理化学 4.化学工学 5.プログラミング

化学分析、化学工場における工程管理、新規物質の研究開発など、化学におけるあらゆ現場では、コンピュータを利用した科学技術計算が重要な位置を占める。化学実験でもデータ処理にExcelなどの表計算ソフトウェアを活用することで、効率的に解析を進めることができる。本演習では実際にExcelやVBAを用いて、物理化学、化学工学に登場する計算問題を解くことによって、物理化学、化学工学の知識を確実にするとともに、データ・ＡＩ利活用に必要なプログラミングの基礎を学ぶ。

授業の概要および学習上の助言

１．化学構造式、結晶構造を含む化学文書の作成　　ChemSketchなど英語圏のフリーソフトをインストールする、英語での検索２．Excelの基本的な使用法とグラフの作成　　Excelの表計算ソフトとしての使用法、最小二乗法法によるデータ整理３．物理化学計算　　気体の状態方程式、熱力学、化学平衡、反応速度論、など４．Excelの様々な使用法　　ソルバー、ゴールシークなど５．VBAを題材にした、データ・ＡＩ利活用に必要なプログラミングの基礎データ型(文字型、整数型、浮動小数点型) 　　変数、代入、四則演算、論理演算　　関数、引数、戻り値　　順次、分岐、反復の構造教科書『アトキンス物理化学要論』、実験テキスト『応用化学専門実験Ａ123，Ｂ123』を適宜参照してほしい。

教科書および参考書・リザーブドブック
教科書：指定なし参考書：指定なしﾘｻﾞｰﾌﾞﾄﾞﾌﾞｯｸ：指定なし

履修に必要な予備知識や技能
毎回、必ず、各自のパーソナルコンピュータを持参すること。必要なアプリケーションソフトウェアをあらかじめインストールしておくこと。必要なソフトウェアは前もって指示するので、学生ポータルや掲示などに注意しておくこと。

学生が達成すべき行動目標
No.	学科教育目標（記号表記）
①	I,J,L,Q,S	コンピュータを用いて化学構造式等を含む文書を作成できる。
②	I,J,L,Q,S	表計算ソフト、プログラム等を用いて、実験データを解析することができる。
③	I,J,L,Q,S	プログラミングとデータ処理の基礎概念を説明できる
④	I,J,L,Q,S	物理化学、化学工学における計算問題をコンピュータを使って解くことができる。
⑤	I,J,L,Q,S	インターネット、データベースを用いて必要な化学情報を検索することができる。
⑥

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	30	0	50	0	0	0	20	100
指標と評価割合	総合評価割合		30	0	50	0	0	0	20	100
	総合力指標	知識を取り込む力	15	0	10	0	0	0	10	35
		思考・推論・創造する力	15	0	20	0	0	0	0	35
		コラボレーションとリーダーシップ	0	0	0	0	0	0	5	5
		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	5	5

※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	①		プログラミングについて資料持込可の試験を最終週に実施する。授業で取り扱った演習問題を資料を参照しながら、制限時間内に解くことができるかで評価を行う。試験では３０点分の評価を行う。
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤
	⑥
クイズ小テスト	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
レポート	①	レ	随時、レポートを課す。レポートは時間の制約に縛られずに問題を解決するトレーニングとなる。レポートで５０点分の評価を行う。
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤	レ
	⑥
成果発表 (口頭・実技)	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
作品	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
ポートフォリオ	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
その他	①	レ	演習が中心となるので、授業に出席し、ノートパソコンの操作を体験することが重要となる。授業に参加し、まじめに取り組んでいるかどうかで２０点分の成績評価を行う。
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤	レ
	⑥

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
化学構造式を含む化学文書を整ったフォーマットで作成できる。標準レベルの物理化学計算問題、化学工学計算問題を資料を参照せずに、ノートパソコンを使って自力で解くことができる。プログラミング言語で自分自身のアイデアに基づいてプログラムを作成できる。	化学構造式を含む化学文書を作成できる。標準レベルの物理化学計算問題、化学工学計算問題を資料を参照しながら、ノートパソコンを使って自力で解くことができる。 VBAでユーザ定義関数を作成できる。

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	〔ガイダンス〕本科目の運営方針を説明し、本科目の理解に必要な基礎的事項を学習するパソコンに関する基本的な事項について、知識の確認を行うインターネットを使った専門的事項の検索を演習する	講義	[予習]学習支援計画書に基づき、 1学期間の学習計画を立てる	100
2	化学レポート作成ソフト「ChemSketch」を使用して化学構造式をPCで書く方法を習得する	講義と演習	[予習]http://www.acdlabs.com/d ownload/chemsk.htmlからフリーウェアであるChemSketchをダウンロードしインストールしておく。 [復習]化学レポート特有の構造式等をPCで書けるようにする。	90 90
3	Excelの理系における基本的な使用法シートの使い方、グラフの作成法、Wordとの連携法などを学ぶ	講義と演習	[予習]グラフ作成のルールを確認しておく [復習]与えられたデータを表示するグラフを作成する	90 180
4	物理化学計算１　気体の状態方程式、単位の換算	講義と演習	[予習]理想気体、ファンデルワールス気体の状態方程式について確認しておく [復習]演習課題をExcelを用いて解く	180 180
5	物理化学計算２　熱力学、相平衡	講義と演習	[予習]熱力学について復習しておく [復習]演習課題をExcelを用いて解く	180 180
6	物理化学計算３電気化学	講義と演習	[予習]電気化学について復習しておく [復習] 演習課題をExcelを用いて解く	90 180
7	物理化学計算４ SI単位と非SI単位の換算、物質収支	講義と演習	[予習] ＳＩ単位系について復習しておく [復習] 演習課題をExcelを用いて解く	90 180
8	物理化学計算５　化学平衡、反応速度論	講義と演習	[予習] 化学平衡、速度論について復習しておく [復習] 演習課題をExcelを用いて解く	90 180
9	Excelの発展的使用法１　ゴールシーク、ソルバー、セル関数（IF、SUM、AVE RAGE）の使用法、行列の使い方、複素数の使い方など	講義と演習	[予習]数学基礎を復習しておく [復習]演習課題をExcelを用いて解く	90 180
10	Excelの発展的使用法２　複素数の取り扱い、行列の取り扱い	講義と演習	[予習]数学基礎を復習しておく [復習]演習問題をExcelを使って解く	90 180
11	Excelの発展的使用法３　VBAを使ったデータ処理法。FACTORIALなどの関数を自作し、セル内の数値をマクロで計算する方法を習得する。	講義と演習	[予習]数学関数について復習しておく [復習] VBAを使った独自の関数をプログラミングする	90 180
12	Excel上でのVBAを用いたプログラミング１データ型、関数とパラメータについて学ぶ	講義と演習	[予習]整数、実数などの区別を確認しておく。 [復習]データ型の指定について復習する	90 180
13	Excel上でのVBAを用いたプログラミング２　制御構造(反復、条件判定、分岐)などについて学ぶ	講義と演習	[予習]身近な作業の手続き(アルゴリズム)を確認しておく。 [復習]制御構造について復習する。	90 180
14	文献情報の検索文献情報データベース利用の心得と化学情報の読取方	講義と演習	[予習] 学内の文献データベースへの接続が可能であるように個人のＰＣを設定しておく [復習] 文献情報を検索し、その抄録を読んでレポートを作成する	90 180
15	達成度確認試験	試験、自己点検	[予習] 試験に備え、学習内容を復習しておく [自己点検] 答え合わせ、解説	180 30