生物応用化学実験4 シラバス

授業科目生物応用化学実験4	担当教員早瀬　伸樹・衣笠　巧・西井　靖博・鶴崎　猛		開講期通年
科目番号 140415	対象学年・学科・コース 4年生物応用化学科	単位区分必修	単位数 1.5単位

授業概要・授業方針

化学工学、生物工学及び創造型科学実験を組み合わせて行う。
化学工学及び生物工学実験:工業装置の操作方法および生物工学の基本操作を習得し、実験データの整理法について学ぶことを目的とする。
創造化学実験：アイデアの発想法や整理法を学習した上で、テーマを発案・企画してもらう。そのテーマに基づいてグループで製作・実験を行い、発表会を行う。

到達目標

流動、伝熱、物質移動などの実験を通して、化学工学実験の基本操作を身につけ、各現象をイメージできること。
酵素活性測定、培地の調製、微生物の植菌などの実験を通して、酵素や微生物の取り扱いができること。
実験データを記録・整理して図にプロットし、理論に基づいてデータを解析し、目的とする物理量を求められること。
創造化学実験において、アイデアの発想法や整理法を理解すること。
創造化学実験において、制約下でアイデアをグループで発想・整理し、解決すべき問題を発見し解決できること。

教科書: 生物応用化学実験4テキスト　　新居浜高専・生物応用化学科　編集; 創造化学実験の取り組み方　　新居浜高専・生物応用化学科　編集; 化学工学実験　　東畑平一郎　他著　　（産業図書）; ビギナーのための微生物実験ラボガイド　　掘越弘毅　他著　　（講談社サイエンティフィク）
参考書: 解説化学工学　　竹内雍　他著　　（培風館）; 微生物学入門　　多田宜文・渡辺雅保　著　　（コロナ社）など

授業要目

 第1週～第9週（前班）、第22～30週（後班）　＜化学工学、生物工学の実験＞
　ガイダンス
＜化学工学実験＞
　1.流量測定 :オリフィスメータの検量線作成および流量測定原理の理解
　2.非定常熱伝導 :一次元非定常熱伝導による固体の熱伝導度測定
　3.回分式単蒸留 :メタノール－水系の回分単蒸留を行い、物質収支計算に習熟する。
　4.通気撹拌槽の物質移動容量係数 :通気撹拌槽における酸素の物質移動容量係数の測定および所要動力の影響の理解
＜生物工学実験＞
　5.微生物数の計測 :酵母菌を用いた物理学的総菌数測定および生物学的生菌数の測定法
　6.細菌検査と酵素活性測定 :平板培養法による大腸菌群検査及び麹カビによるアミラーゼの発酵生産および活性測定

第10週～第21週
＜創造化学実験＞
　1回目　創造化学実験の説明、アイデアの発想法・整理法の演習
　2,3回目　テーマの考案と選出
　4回目～11回目　グループ活動開始、製作、実験（中間報告を含む）
　12回目　発表会

到達達成度の指標（ルーブリック）

到達目標	理想的なレベル（Ａ）の目安	標準的なレベル（Ｂ）の目安	未到達なレベル（Ｃ）の目安	自己評価
1	流動、伝熱、物質移動などの実験を通して、化学工学実験の基本操作に習熟し、各現象を説明できる。	流動、伝熱、物質移動などの実験を通して、化学工学実験の基本操作が身につき、各現象をイメージできる。	流動、伝熱、物質移動などの化学工学実験の基本操作が身につかず、各現象をイメージできない。	Ａ・Ｂ・Ｃ
2	酵素活性測定、培地の調製、微生物の植菌などの実験を通して、酵素や微生物の取り扱いがその意味を理解した上でできる。	酵素活性測定、培地の調製、微生物の植菌などの実験を通して、酵素や微生物の取り扱いができる。	酵素活性測定、培地の調製、微生物の植菌などの実験において、酵素や微生物の取り扱いができない。	Ａ・Ｂ・Ｃ
3	実験データを記録・整理して図にプロットし、理論に基づいてデータを解析し、目的とする物理量を求められる。求めた物理量について自分の言葉で説明できる。	実験データを記録・整理して図にプロットし、理論に基づいてデータを解析し、目的とする物理量を求められる。	実験データを記録・整理した図のプロットから、理論に基づいてデータを解析できない。	Ａ・Ｂ・Ｃ
4	アイデアの発想法や整理法を活用できる。	アイデアの発想法や整理法を理解できる。	アイデアの発想法や整理法を理解できない。	Ａ・Ｂ・Ｃ
5	グループで役割分担して、制限下でアイデアを発想・整理し、問題を発見して複数の解決案からより妥当な解決策を提示し、問題を解決できる。	グループで協力して、制限下でアイデアを発想・整理し、問題を発見して解決できる。	グループで協力して、制限下でアイデアを発想・整理することができず、問題を解決できない。	Ａ・Ｂ・Ｃ

到達度評価

化学工学実験及び生物工学実験50%（技能習熟度を含む実験結果（20%）、口頭試問等を含むレポート（30%））、創造化学実験40%、受講状況（実験姿勢）10%の項目について評価を行なう。

履修上の注意

化学工学実験は流動、伝熱、物質移動という化学工学の基本操作を含んでおり、各移動現象の理解およびデータ整理法の習得に努めてもらいたい。生物工学実験は増殖性微粒子である微生物の基礎（増殖・計数）と応用（発酵生産）についてのコンパクトコースとなっており、微生物取り扱いの基本技術の習得と思考能力の育成に努めてもらいたい。
　創造化学実験では、問題解決のためのアイデアを考え出す方法のひとつとして発想法や整理法を学ぶ。この方法を用いアイデアを多く考え出し整理することによって問題解決の方法を見つけ出す能力を養ってもらいたい。

事前学習・自己学習・関連科目

実験前に実験テキストをよく予習してから取り組むこと。また化学工学の内容は5年生で履修する化学工学2,3につながっていく。創造化学実験は3年生のグループ科学実験で行ったチーム活動の経験を活かして取り組んで欲しい。

学習・教育目標

（生産工学・機械工学コース）
（生産工学・環境材料工学コース）
（生物応用化学）		B-5,D-1,D-4
（電子工学）