到達目標
生物化学工学で用いられる化学分析手法の個々を説明できる。
生物由来物質の生理作用を分析する手法を説明できる。
生理的な分析手法と化学的な分析手法の違いを説明できる。
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 | 生物化学工学で用いられる化学分析手法の個々を正しく詳細に説明できる。 | 生物化学工学で用いられる化学分析手法の個々を正しく説明できる。 | 生理的な分析手法と化学的な分析手法の違いを正しく説明できる。 |
| 評価項目2 | 生物由来物質の生理作用を分析する手法を正しく詳細に説明できる。 | 生物由来物質の生理作用を分析する手法を正しく説明できる。 | 生物由来物質の生理作用を分析する手法を正しく説明できない。 |
| 評価項目3 | 生理的な分析手法と化学的な分析手法の違いを正しく詳細に説明できる。 | 生理的な分析手法と化学的な分析手法の違いを正しく説明できる。 | 生理的な分析手法と化学的な分析手法の違いを正しく説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
準学士課程の教育目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。
準学士課程の教育目標 B② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解くことができる。
準学士課程の教育目標 C① 実験や実習を通じて、問題解決の実践的な経験を積む。
準学士課程の教育目標 C② 機器類（装置・計測器・コンピュータなど）を用いて、データを収集し、処理できる。
準学士課程の教育目標 C③ 実験結果から適切な図や表を作り、専門工学基礎知識をもとにその内容を考察することができる。
準学士課程の教育目標 C④ 実験や実習について、方法・結果・考察をまとめ、報告できる。
準学士課程の教育目標 E② 日本語で論理的に記述し、報告・討論できる。
専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SB① 共通基礎知識を用いて、専攻分野における設計・製作・評価・改良など生産に関わる専門工学の基礎を理解できる。
専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SB② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解決できる。
専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SC① 専門工学の実践に必要な知識を深め、実験や実習を通じて、問題解決の経験を積む。
専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SC② 機器類（装置・計測器・コンピュータなど）を用いて、データを収集し、処理できる。
専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SC③ 実験結果から適切な図や表を作り、専門工学知識をもとに分析し、結論を導き出せる。
専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SC④ 実験や実習について、方法・結果・考察を的確にまとめ、報告できる。
専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SE② 実験・実習・調査・研究内容について、日本語で論理的に記述し、報告・討論できる。
教育方法等
概要:
生物生産やその研究、開発の各分野において高速かつ高感度の分析が必要とされ、種々の機器分析法を理解することが要求されている。また、生物分野に特有の物質の力価を計測する必要もある。そこで本実験では、分析機器類を用いた分析を行い、機器の原理、分析法、データ解析法について学修し、化学分析技術を理解するとともに、バイオ検定としての物質定性、定量技術を学習する。
授業の進め方・方法:
10個にテーマについて、授業の前半は理論の説明、後半は実験および解析を5班のローテーションで行う。実験中にはないように関して適宜質問を行い、実験終了後にはデータ整理・解析を行わせ試問を行い、実験内容の理解を確認する。
注意点:
実験結果と考察を含むレポートを１週間以内に提出すること。レポートの内容に不備が認められる学生には再レポートを課す。各レポートの受理により各実験の終了とする。最終週では試験を行う。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
実験全般のガイダンス |
科目の概要と実験各テーマの概要を理解する。
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| 2週 |
実験全般のガイダンス |
実験各テーマの概要を理解する。
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| 3週 |
核磁気共鳴分光法（NMR) |
核磁気共鳴分光法の原理と測定法を理解し、実験で得た結果を解析できる。
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| 4週 |
赤外分光法 |
赤外分光法の原理と測定法を理解し、実験で得た結果を解析できる。
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| 5週 |
蛍光画像解析 |
蛍光画像解析の原理と測定法を理解し、実験で得た結果を解析できる。
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| 6週 |
ヒト細胞による物質分析、機能検索手法 |
ヒト細胞による物質分析、機能検索手法の原理と測定法を理解し、実験で得た結果を解析できる。
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| 7週 |
紫外・可視分光法（UV-VIS) 溶液法 |
紫外・可視分光法溶液法の原理と測定法を理解し、実験で得た結果を解析できる。
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| 8週 |
レポート整理 |
実験の原理、測定、解析、結果及び考察をまとめたレポートを作成できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
DNAの増幅・解析 |
DNAの増幅・解析の原理と測定法を理解し、実験で得た結 果を解析できる。
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| 10週 |
熱分析実験 |
熱分析実験の原理と測定法を理解し、実験で得た結果を解析できる。
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| 11週 |
走査型電子顕微鏡 |
走査型電子顕微鏡の原理と測定法を理解し、実験で得た結果を解析できる。
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| 12週 |
液体クロマトグラフィー |
液体クロマトグラフィーの原理と測定法を理解し、実験で 得た結果を解析できる。
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| 13週 |
DNAの電気泳動と蛍光染色 |
DNAの電気泳動と蛍光染色の原理と測定法を理解し、実験で得た結果を解析できる。
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| 14週 |
レポート整理 |
実験の原理、測定、解析、結果及び考察をまとめたレポートを作成できる。
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| 15週 |
確認テスト |
10テーマの実験に関する試験を行い、その内容の理解度の確認を行う。
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| 16週 |
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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 |
| 基礎的能力 | 工学基礎 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 | 3 | |
| 実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。 | 3 | |
| 実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。 | 3 | |
| 実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 | 3 | |
| 実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 3 | |
| 実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。 | 3 | |
| 実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。 | 3 | |
| 実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 3 | |
| 個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。 | 3 | |
| 共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 3 | |
| レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。 | 3 | |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 分析化学 | 光吸収について理解し、代表的な分析方法について説明できる。 | 4 | |
| 無機および有機物に関する代表的な構造分析、定性、定量分析法等を理解している。 | 4 | |
| クロマトグラフィーの理論と代表的な分析方法を理解している。 | 4 | |
| 特定の分析装置を用いた気体、液体、固体の分析方法を理解し、測定例をもとにデータ解析することができる。 | 4 | |
| 分野別の工学実験・実習能力 | 化学・生物系分野【実験・実習能力】 | 分析化学実験 | 代表的な定性・定量分析装置としてクロマト分析(特にガスクロ、液クロ)や、物質の構造決定を目的とした機器(吸光光度法、X線回折、NMR等)、形態観察装置としての電子顕微鏡の中の代表的ないずれかについて、その原理を理解し、測定からデータ解析までの基本的なプロセスを行うことができる。 | 4 | |
| 固体、液体、気体の定性・定量・構造解析・組成分析等に関して必要な特定の分析装置に関して測定条件を選定し、得られたデータから考察をすることができる。 | 4 | |
| 生物工学実験 | 光学顕微鏡を取り扱うことができ、生物試料を顕微鏡下で観察することができる。 | 4 | |
| 滅菌・無菌操作をして、微生物を培養することができる。 | 4 | |
| 適切な方法や溶媒を用いて、生物試料から目的の生体物質を抽出し、ろ過や遠心分離等の簡単な精製ができる。 | 4 | |
| 分光分析法を用いて、生体物質を定量することができる。 | 4 | |
| クロマトグラフィー法または電気泳動法によって生体物質を分離することができる。 | 4 | |
| 酵素の活性を定量的または定性的に調べることができる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | レポート | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 10 | 90 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 10 | 90 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |