概要:
物質工学分野は非常に幅広い。産業および学術両面で広い分野をカバーしている。物質工学科に所属する全教員の専門分野とその周辺領域を紹介し、高専4年間で学習する科目・実験・項目との関係性を示す。また,科学研究に欠かせないノートの書き方,レポートの書き方,プレゼンテーションのやり方を習得する。さらに,卒業生,上級生の経験を聞き,自身の進路についての助けにする。
授業の進め方・方法:
各教員が自身の専門領域および周辺領域を紹介し、高専4年間で学習する科目・実験・項目との関係性を示す。また,科学研究に欠かせないノートの書き方,レポートの書き方,プレゼンテーションのやり方を簡単な実践を行いながら説明する。
注意点:
本科目は、予習・復習等の自学自習で効果が向上するので、必ず心がけること。自学自習の習慣を身に着けること。
3度のレポート(工場見学20点×2+まとめレポート40点)と最終グループ発表(20点)で評価を行う。
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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(伊藤あ) |
科目の認定に必要な事項を理解できる。 スケジュールを把握する。
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2週 |
実験ノートの書き方/レポートの書き方①(伊藤あ) |
実験ノートの書き方を習得する。/科学レポートの書き方について概要を理解する
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3週 |
レポートの書き方②(伊藤あ) |
レポートの書き方について「材料と方法」を記述でき,結果と考察の違いを理解できる
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4週 |
化学工学概論/分析化学概論 |
物質工学の全体像と化学工学の成り立ち、自然界の法則、単位、物理量を理解する。/様々な最先端の研究に分析化学で習得する知識や技術が使われていることを説明できる。
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5週 |
無機化学概論/超分子化学概論 |
無機化学を駆使することで応用が可能な分野を学び、今後の化学技術の産業における役割を理解する。/超分子とは何かを理解し,その機能の例を説明することができる
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6週 |
有機化学概論/高分子化学概論 |
有機化合物はどのような物質群であり、どのような産業分野で利用されているのか説明できる。/高分子化合物とはどのような物質であるか、また、低分子化合物との性質の違いについて説明できるようになる。
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7週 |
エネルギー化学概論/表面化学概論 |
エネルギー問題を理解し,解決するための化学的アプローチについて理解できる。/表面・界面で起こる化学反応を均一系での化学反応との違いを中心に説明することができる。また、代表的な表面分子の観察技術を列挙することができる。
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8週 |
前半まとめ |
ここまでの授業の概要が理解できる
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2ndQ |
9週 |
生物化学概論/環境化学の概論 |
生命現象はすべて化学で説明できることを理解できる。/環境問題の原因は化学であり、解決も化学が寄与するところが大であることを理解する
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10週 |
量子力学概論/物理化学概論/炭素材料概論 |
物理化学の立場から酸素と食品を考える。/なぜ量子力学が必要か説明できる/炭素材料の種類と特徴について説明できる。表面の化学状 態分析について理解する。
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11週 |
プレゼンテーションのやり方(伊藤あ)
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学期末のプレゼンテーションにむけて,良いプレゼンテーションについて理解でき,自身での構築を試みることができる
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12週 |
工場見学(伊藤あ,庄司) |
物質工学関連の企業を訪問し,実際に自分たちが学習したこととの関連を理解できる。
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13週 |
卒業生,上級生の進路講話①(城石) |
就職した先輩の話を聞き,自身の目標を明確に描くことができる。
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14週 |
卒業生,上級生の進路講話②(山本) |
進学した先輩の話を聞き,自身の目標を明確に描くことができる。
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15週 |
学習まとめと発表会(庄司) |
専門分野と高専での学習過程との関連が学年進行で理解できる。各教員の専門分野について理解し,発表できる。
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16週 |
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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 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 有機化学 | 有機物が炭素骨格を持つ化合物であることを説明できる。 | 3 | |
代表的な官能基を有する化合物を含み、IUPACの命名法に基づき、構造から名前、名前から構造の変換ができる。 | 3 | |
高分子化合物がどのようなものか説明できる。 | 3 | |
無機化学 | 主量子数、方位量子数、磁気量子数について説明できる。 | 3 | |
電子殻、電子軌道、電子軌道の形を説明できる。 | 3 | |
イオン結合と共有結合について説明できる。 | 3 | |
結晶の充填構造・充填率・イオン半径比など基本的な計算ができる。 | 3 | |
配位結合の形成について説明できる。 | 3 | |
水素結合について説明できる。 | 3 | |
錯体化学で使用される用語(中心原子、配位子、キレート、配位数など)を説明できる。 | 3 | |
代表的な元素の単体と化合物の性質を説明できる。 | 3 | |
分析化学 | いくつかの代表的な陽イオンや陰イオンの定性分析のための化学反応について理解できる。 | 3 | |
電離平衡と活量について理解し、物質量に関する計算ができる。 | 3 | |
物理化学 | 気体の法則を理解して、理想気体の方程式を説明できる。 | 3 | |
化学工学 | SI単位への単位換算ができる。 | 3 | |
管径と流速・流量・レイノルズ数の計算ができ、流れの状態(層流・乱流)の判断ができる。 | 3 | |
蒸留の原理について理解できる。 | 3 | |
バッチ式と連続式反応装置について特徴や用途を理解できる。 | 3 | |
基礎生物 | 原核生物と真核生物の違いについて説明できる。 | 3 | |
代謝、異化、同化という語を理解しており、生命活動のエネルギーの通貨としてのATPの役割について説明できる。 | 3 | |
DNAの構造について遺伝情報と結びつけて説明できる。 | 3 | |
細胞膜を通しての物質輸送による細胞の恒常性について説明できる。 | 3 | |
生物化学 | タンパク質、核酸、多糖がそれぞれモノマーによって構成されていることを説明できる。 | 3 | |
単糖と多糖の生物機能を説明できる。 | 3 | |
脂質の機能を複数あげることができる。 | 3 | |
タンパク質の機能をあげることができ、タンパク質が生命活動の中心であることを説明できる。 | 3 | |
ヌクレオチドの構造を説明できる。 | 3 | |
酵素の構造と酵素-基質複合体について説明できる。 | 3 | |
解糖系の概要を説明できる。 | 3 | |
各種の光合成色素の働きを説明できる。 | 3 | |
生物工学 | 原核微生物の種類と特徴について説明できる。 | 3 | |
微生物の増殖(増殖曲線)について説明できる。 | 3 | |
アルコール発酵について説明でき、その醸造への利用について説明できる。 | 3 | |