物質工学実験Ⅰ

科目基礎情報

学校 東京工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 物質工学実験Ⅰ
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: 3
開設学科 物質工学科 対象学年 3
開設期 前期 週時間数 6
教科書/教材 プリント
担当教員 伊藤 篤子,城石 英伸,山本 祥正

目的・到達目標

(1)化学の各分野の基本的な実験の原理を理解できる。
(2)具体的な実験操作を行える。
(3)実験の再現が可能な実験操作手順を示し、実験結果を明瞭簡潔にまとめたレポートを作成できる。
(4)様式に従い、かつ実験を正確に伝えるレポートが書けるようになる。
(5)「実験」に関する技術を身に付ける。
(6)濃度の計算が間違えずにできる。
(7)正しい実験ノートを作成できる。
(8)コンピューターリテラシーと情報リテラシーを身に付ける。

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最低限の到達レベルの目安(可)未到達レベルの目安
評価項目1化学の各分野の基本的な実験の原理を本科2年生が理解できるように説明できる。化学の各分野の基本的な実験の原理を教員が理解できるように説明できる。化学の各分野の基本的な実験の原理を資料を見ながら教員が理解できるように説明できる。化学の各分野の基本的な実験の原理を資料をみても説明できない。
評価項目2具体的な実験操作を迅速に行える。具体的な実験の操作を問題なく行える。具体的な実験の操作を実験の時間内に行える。具体的な実験操作を行えない。
評価項目3実験の再現が可能な実験操作手順を示し、実験結果を明瞭簡潔にまとめたレポートを作成できる。本科2年生が理解できる程度に実験操作と実験結果をまとめたレポートを作成できる。教員が理解できる程度に実験操作と実験結果をまとめたレポートを作成できる。作成したレポートが第三者には理解できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
化学実験の基本的な単位操作を組み合わせた実験を行い、正確にデータを取得できるようになること。また、実験レポートの作成においては、実験の再現が可能な実験操作手順を示し、実験結果を明瞭簡潔にまとめる能力を身につけることを目標とする。
授業の進め方と授業内容・方法:
2年生「物質工学基礎実験Ⅰ・Ⅱ」で基本的な実験単位操作を学んだあと、本科目では、専門化学(座学)の講義内容に基づいた基礎実験に臨む。実験スキルの向上を図るとともに専門化学の理解を深めるための科目である。また、4年生の「物質工学実験ⅢA・ⅢB」では考察力を評価するので、その前段階として実験結果をまとめる能力を培う科目とも位置づけている。
注意点:
前もって良くプリント等を読んで、それぞれの実験ではどのような試薬や器具が必要なのか、危険性についてはどうか、どのような操作を行うのか、またそれらはなぜ必要なのかを、よく勉強しておくこと。

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・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス・安全教育・実験前講義①、情報処理演習 実験中の安全に配慮でき、データの取り扱いと定量分析を説明できる。
2週 実験① 1属、2属の分類、情報処理演習 定性分析のための化学反応を説明でき、正しく操作できる
3週 実験② 3属、4属の分類、情報処理演習 定性分析のための化学反応を説明でき、正しく操作できる
4週 実験③ 未知試料の分類、情報処理演習 定性分析のための化学反応を説明でき、正しく操作できる
5週 実験前講義② 各テーマの原理を説明できる。
6週 実験④ 大腸菌の取扱いと増殖曲線の作成 大腸菌の取扱いを理解し,各種無菌操作をすることができる。大腸菌の増殖曲線を作成できる。
7週 実験⑤ βガラクトシダーゼ酵素活性の測定と遺伝子増幅,電気泳動による分析 βガラクトシダーゼの有無とその遺伝子の発現調節について理解できる。βガラクトシダーゼ酵素の活性測定,PCR法によるβガラクトシダーゼ遺伝子増幅,電気泳動による解析の原理を理解できる
8週 実験⑥ キレート滴定およびICP発光分光分析法による水の硬度測定 キレート滴定およびICP発光分光分析法を説明でき、水の硬度を正確に測定できる。
2ndQ
9週 実験⑦ 吸光光度法によるアルミホイル中の微量鉄の定量 吸光光度法を説明でき、アルミホイル中の微量鉄を定量できる。
10週 実験⑧ 色素増感太陽電池
(ITO/ZnO/Eosin Y)の作製と評価
色素増感太陽電池の作製と評価を説明できる。
11週 実験⑨ 様々な分析機器による測定
(XRD/TG-DTA/表面積計/電気化学測定)
様々な分析機器による測定(XRD/TG-DTA/表面積計/電気化学測定)を説明できる。
12週 発表会① 実験結果をパワーポイントでまとめることができる。
13週 発表会② 実験結果をパワーポイントでまとめることができる。
14週 復習テスト 実験の内容について的確に答えることができる.
15週 レポート作成 実験操作および結果を明瞭簡潔にまとめることができる。
16週

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオレポート等合計
総合評価割合01000090100
基礎的能力0500005
専門的能力050009095
分野横断的能力0000000