生物工学実験

科目基礎情報

学校 小山工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 生物工学実験
科目番号 0082 科目区分 専門 / 必修
授業形態 実験 単位の種別と単位数 履修単位: 4
開設学科 物質工学科 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 4
教科書/教材 各担当教員が作成
担当教員 笹沼 いづみ,田中 孝国,髙屋 朋彰,加島 敬太

到達目標

1.実験に関する基本知識を答えられること。
2.実験データの記録方法や実験結果の評価方法を修得し、また、複合的な課題に対しては、適切な解決策を考え、実験を実施し、報告書にまとめられること。
3.実験結果をまとめ、発表できること。

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実験に関する基本知識について明確に説明でき、これに関する演習問題を正確に解くことができる。実験に関する基本知識について説明でき、これに関する演習問題を解くことができる。実験に関する基本知識について明確に説明できず、これに関する演習問題を正確に解くことができない。
評価項目2適切に実験を実施し、実験データの記録方法や実験結果の評価方法を十分に修得し、また、複合的な課題に対しては、適切な解決策を考え、実験を実施し、報告書にまとめることが十分にできる。適切に実験を実施し、実験データの記録方法や実験結果の評価方法を修得し、また、複合的な課題に対しては、適切な解決策を考え、実験を実施し、報告書にまとめることができる。適切に実験を実施できず、実験データの記録方法や実験結果の評価方法を十分に修得できす、また、複合的な課題に対しては、適切な解決策を考え、実験を実施し、報告書にまとめることが十分にできない。
評価項目3実験結果をまとめ、発表することが十分にできる。実験結果をまとめ、発表することができる。実験結果をまとめ、発表することが十分にできない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 ② 説明 閉じる
JABEE (B) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
生物工学、生物化学、化学工学の実験を行う。
授業の進め方・方法:
1 試験において60%以上の得点により達成とする。
2 実験および報告書を評価し、60%以上の成績で達成とする。
3 発表の内容を設定基準により評価し、60%以上の成績で達成とする。
原則として次の項目により評価する。
1.中間試験(10%)2.実験の実施状況と報告書(75%)3.発表(15%)
注意点:
1.予習、復習は確実に行うこと。すなわち、実験前日にはテキストを充分に読み、内容を把握しておくこと。
2.予習として、実験目的、理論、実験方法をまとめてくること。(実験開始時に担当教員がチェックする。)
3.実験に用いる器具、装置の使い方に慣れるように努力すること。実験データは逐次記録する。実験中に起きた現
象を良く観察し、疑問点等はメモすること。
4.安全に実験が行えるよう常に注意すること。特に、生体材料の取扱いは十分注意すること。
5.定められた期間までに担当教員に実験レポートを提出すること。1週間以上遅れたレポートは受理しない。
6.再レポートは各教員の指示に従う。
7.レポートは適切な教科書等を参考にして作成すること。WEB からの単純な引用は認めない。
8.すべてのレポートを提出すること。未提出のレポートがある場合は単位取得が困難になる。
9.質問等はメールでも受け付けます。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ○生物化学分野[笹沼] Biological Chemistry
1.生体成分の測定 (4週)
Chemical component of a cell
専門分野別実験の注意点・概要・内容を説明できる
2週 ○生物化学分野[笹沼] Biological Chemistry
2. 組織培養と細胞融合(2週)
Plant tissue culture and cell fusion
専門分野別実験の注意点・概要・内容を説明できる
3週 ○微生物学分野[高屋] Bioengineering
1. 微生物の増殖速度の測定、原核微生物と真核微生物の観察
専門分野別実験の注意点・概要・内容を説明できる
4週 ○微生物学分野[高屋] Bioengineering
2. DNA の分離と定量
専門分野別実験の注意点・概要・内容を説明できる
5週 ○微生物学分野[高屋] Bioengineering
3. 分子ふるいクロマトグラフィーによるタンパク質の分離
専門分野別実験の注意点・概要・内容を説明できる
6週 ○化学工学分野[田中・加島]
1. 単蒸留
専門分野別実験の注意点・概要・内容を説明できる
7週 ○化学工学分野[田中・加島]
2. 定圧濾過
専門分野別実験の注意点・概要・内容を説明できる
8週 ○化学工学分野[田中・加島]
3. 固体乾燥
専門分野別実験の注意点・概要・内容を説明できる
2ndQ
9週 ○化学工学分野[田中・加島]
4. 拡散
専門分野別実験の注意点・概要・内容を説明できる
10週 ○化学工学分野[田中・加島]
5. 管内流動と流体輸送
専門分野別実験の注意点・概要・内容を説明できる
11週 ○化学工学分野[田中・加島]
6. 強制対流伝熱
専門分野別実験の注意点・概要・内容を説明できる
12週 ○化学工学分野[田中・加島]
7. 反応速度の測定と応用
専門分野別実験の注意点・概要・内容を説明できる
13週 ○化学工学分野[田中・加島]
8. 次元解析
専門分野別実験の注意点・概要・内容を説明できる
14週 ○材料化学分野[武]
専門分野別実験の注意点・概要・内容を説明できる
15週 ○材料化学分野[酒井] 専門分野別実験の注意点・概要・内容を説明できる
16週 ○エンジニアリングデザイン分野[笹沼・武・酒井・田中・高屋・加島]
上記の分野に関連した発展的あるいは複合的なテーマを実施し、発表を行う。
エンジニアリングデザイン実験を計画し、その注意点・概要・内容を説明できる
後期
3rdQ
1週 上記の3つの分野について、1つのテーマについて2週ずつ、3つのテーマの実験を行う。また、中間試験を行い、発表会を行う。その後エンジニアリングデザインの実験と発表を行う。 実験内容を発表し、質疑応答できる
2週
3週
4週
5週
6週
7週
8週
4thQ
9週
10週
11週
12週
13週
14週
15週
16週

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
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
Lambert-Beerの法則に基づく計算をすることができる。4
溶媒抽出を利用した分析法について説明できる。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
物理化学実験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。3
化学工学実験流量・流速の計測、温度測定など化学プラント等で計測される諸物性の測定方法を説明できる。3
液体に関する単位操作として、特に蒸留操作の原理を理解しデータ解析の計算ができる。3
流体の関わる現象に関する実験を通して、気体あるいは液体の物質移動に関する原理・法則を理解し、物質収支やエネルギー収支の計算をすることができる。3
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
分野横断的能力総合的な学習経験と創造的思考力総合的な学習経験と創造的思考力総合的な学習経験と創造的思考力工学的な課題を論理的・合理的な方法で明確化できる。3
公衆の健康、安全、文化、社会、環境への影響などの多様な観点から課題解決のために配慮すべきことを認識している。3
要求に適合したシステム、構成要素、工程等の設計に取り組むことができる。3
課題や要求に対する設計解を提示するための一連のプロセス(課題認識・構想・設計・製作・評価など)を実践できる。3
提案する設計解が要求を満たすものであるか評価しなければならないことを把握している。3
経済的、環境的、社会的、倫理的、健康と安全、製造可能性、持続可能性等に配慮して解決策を提案できる。3

評価割合

試験発表報告書態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合101575000100
基礎的能力0000000
専門的能力101575000100
分野横断的能力0000000