概要:
生物界における微生物の分類学的位置,微生物の働きが原因の身近な功罪と微生物研究の歴史についての概略を学ぶとともに,微生物の利用分野,微生物の代謝およびその取り扱い,バイオマス変換技術など,今後期待される微生物の利活用技術について基礎的知見を学ぶ。
授業の進め方・方法:
目に見えない微生物の存在やその働きを学ぶことにおいて,より深い関心が持てるように授業(30時間)や期末試験に加え,レポート課題を課す。
注意点:
・評価については,合計点数が60点以上で単位修得となる.
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンス&微生物微に関する基礎的知見(1)
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生物界における微生物の分類,研究の歴史,命名法,発酵と腐敗,微生物が原因の食中毒・経口感染症を理解し,説明できる。
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2週 |
微生物微に関する基礎的知見(2)
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原核微生物と真核微生物の種類と特徴を理解し,説明できる。 抗生物質や生理活性物質と微生物による生産について理解し,説明できる。
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3週 |
微生物の利用分野(1) |
工業,農業,環境浄化(廃水処理)・物質循環に利用されている微生物の働き・役割を理解し,説明できる。
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4週 |
微生物の利用分野(2) |
アルコール発酵について説明でき,醸造への利用を理解し,説明できる。 食品加工と微生物の関係を理解し説明できる。
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5週 |
微生物の種類と特徴(1) |
カビ,酵母,細菌,放線菌,ウイルスの違い・特徴を理解し,説明できる。
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6週 |
微生物の種類と特徴(2) |
カビ,酵母,細菌,放線菌,ウイルスの生育条件(栄養,温度,pH,水分など)や遺伝について理解し,説明できる。
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7週 |
微生物の種類と特徴(3) 次回,中間試験を実施する。 |
微生物の増殖(増殖曲線)について理解し,説明できる。
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8週 |
中間試験の問題解説 微生物の代謝・酵素(1) |
学んだ知識の確認ができる。 化と同化,糖の代謝,アルコール発酵・有機酸発酵,およびアミノ酸発酵につい理解し,説明できる。
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2ndQ |
9週 |
微生物の代謝・酵素(2) |
異化と同化,糖の代謝,アルコール発酵・有機酸発酵,およびアミノ酸発酵につい理解し,説明できる。 酵素の性質,酵素の種類と利用例を理解し,説明できる。
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10週 |
微生物の代謝・酵素(3) 微生物の取り扱いの基礎知識(1) |
酵素の性質,酵素の種類と利用例を理解し,説明できる。 培養器材の殺菌方法,培地の種類と調製,純粋培養を理解し,説明できる。
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11週 |
微生物の取り扱いの基礎知識(2) |
培養器材の殺菌方法,培地の種類と調製,純粋培養,微生物の分離・入手・保存方法を理解し,説明できる。
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12週 |
微生物の取り扱いの基礎知識(3) |
微生物の分離・入手・保存方法を理解し,説明できる。 微生物の培養&安全対策を理解し,説明できる。
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13週 |
微生物利用の展開(1) |
微生物の育種方法について理解し,説明できる。 遺伝子組み換え技術の原理について理解し,説明できる。
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14週 |
微生物利用の展開(2) |
微生物を利用したバイオマス利用技術について理解し,説明できる。
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15週 |
微生物利用の展開(3) |
バイオアリアクター,微生物を利用した物質生産技術,バイオレミディーションを理解し,説明できる。
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16週 |
期末試験 |
学んだ知識の再確認ができる。
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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。 | 4 | |
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。 | 4 | |
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。 | 4 | |
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。 | 4 | |
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。 | 4 | |
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。 | 4 | |
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。 | 4 | |
実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 物理化学 | 電池反応と電気分解を理解し、実用例を説明できる。 | 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】 | 物理化学実験 | 温度、圧力、容積、質量等を例にとり、測定誤差(個人差・器差)、実験精度、再現性、信頼性、有効数字の概念を説明できる。 | 4 | |
各種密度計(ゲールサック、オストワルド等)を用いて、液体および固体の正確な密度を測定し、測定原理を説明できる。 | 4 | |
粘度計を用いて、各種液体・溶液の粘度を測定し、濃度依存性を説明できる。 | 4 | |
熱に関する測定(溶解熱、燃焼熱等)をして、定量的に説明できる。 | 4 | |
分子量の測定(浸透圧、沸点上昇、凝固点降下、粘度測定法等)により、束一的性質から分子量を求めることができる。 | 4 | |
相平衡(液体の蒸気圧、固体の溶解度、液体の相互溶解度等)を理解して、平衡の概念を説明できる。 | 4 | |
基本的な金属単極電位(半電池)を組み合わせ、代表的なダニエル電池の起電力を測定できる。また、水の電気分解を測定し、理論分解電圧と水素・酸素過電圧についても説明できる。 | 4 | |
反応速度定数の温度依存性から活性化エネルギーを決定できる。 | 4 | |