生物応用化学実験Ⅲ

科目基礎情報

学校	和歌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	生物応用化学実験Ⅲ
科目番号	0041	科目区分	専門 / 必修
授業形態	実験・実習	単位の種別と単位数	履修単位: 4
開設学科	生物応用化学科	対象学年	3
開設期	通年	週時間数	4
教科書/教材	教科書： プリント 参考書： 分析化学（長島、冨田著　掌華房），（続）実験を安全に行うために（化学同人）
担当教員	楠部 真崇,岸本 昇,綱島 克彦,奥野 祥治,河地 貴利,西本 真琴,舟浴 佑典

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こと。（C-1）
２． 具体的な実験操作を行えること。（C-1）
３． 実験についての報告書を書くことができること。（C-1）
本実験科目における実習内容は、化学および生物のあらゆる技術分野に関連する研究開発、品質管理および製造の業務に従事する際に役立つ技能や知識となる。

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
生物工学系、合成系、物性系の実験技術と知識	充分に技術を習得し、内容を理解している。	技術を習得し、内容を理解している。	技術習得、内容の理解ともに不十分である。

学科の到達目標項目との関係

C-1 （自然科学・情報技術に関する基礎的素養を有し、専門分野での問題解決のためにそれらを駆使できる能力を身につける。）

教育方法等

概要:

専門化学として学習している化学を、生物工学系，合成系，物性系の３分野に分け、３班に分かれて基礎的な専門化学実験を行う。また、数名で１グル－プとなり、各班で自由に実験課題を設定し、得られた実験結果に関する発表会を行う。
本実験科目における実習内容は、化学および生物のあらゆる技術分野に関連する研究開発、品質管理および製造の業務に従事する際に役立つ技能や知識となる。

授業の進め方・方法:

１． 実験レポ－ト(生物工学系：60％・合成系：70％・物性系：80％、自由テーマ：50％)，実験取組(実験ノート、実験操作等) (生物工学系：40％・合成系：30％・物性系：20％、自由テーマ：50％)で評価する。
２． 評価は「生物工学系」，「合成系」，「物性系」，「自由テーマ」の４分野の成績を平均する。

注意点:

授業の属性・履修上の区分

実務経験のある教員による授業

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	自由テ－マ　１	実験テーマをグループで検討し、実験計画を自ら立案、実行し、報告会で説明できる。
		2週	自由テ－マ　２	実験テーマをグループで検討し、実験計画を自ら立案、実行し、報告会で説明できる。
		3週	自由テ－マ　３	実験テーマをグループで検討し、実験計画を自ら立案、実行し、報告会で説明できる。
		4週	自由テ－マ　４	実験テーマをグループで検討し、実験計画を自ら立案、実行し、報告会で説明できる。
		5週	自由テ－マ　５	実験テーマをグループで検討し、実験計画を自ら立案、実行し、報告会で説明できる。
		6週	自由テ－マ　６	実験テーマをグループで検討し、実験計画を自ら立案、実行し、報告会で説明できる。
		7週	自由テ－マ　７	実験テーマをグループで検討し、実験計画を自ら立案、実行し、報告会で説明できる。
		8週	有用微生物のスクリーニング１	実験手順に従って正確に実験を行うことができ、報告書にまとめることができる。
	2ndQ
		9週	【中間試験期間】
		10週	有用微生物のスクリーニング２	実験手順に従って正確に実験を行うことができ、報告書にまとめることができる。
		11週	微生物の濃度測定	実験手順に従って正確に実験を行うことができ、報告書にまとめることができる。
		12週	微生物の増殖速度	実験手順に従って正確に実験を行うことができ、報告書にまとめることができる。
		13週	酵素反応 1	実験手順に従って正確に実験を行うことができ、報告書にまとめることができる。
		14週	酵素反応 2	実験手順に従って正確に実験を行うことができ、報告書にまとめることができる。
		15週	酵素反応 3	実験手順に従って正確に実験を行うことができ、報告書にまとめることができる。
		16週
後期
	3rdQ
		1週	有機化合物の分離と確認（１）　実験内容の理解	第2週から第7週の実験内容について理解することができる。
		2週	有機化合物の分離と確認（２）　混合物の酸塩基抽出による分離	実験手順に従って正確に実験を行うことができ、報告書にまとめることができる。
		3週	有機化合物の分離と確認（３）　安息香酸の単離	実験手順に従って正確に実験を行うことができ、報告書にまとめることができる。
		4週	有機化合物の分離と確認（４）　アセトフェノンの蒸留と固体誘導体化	実験手順に従って正確に実験を行うことができ、報告書にまとめることができる。
		5週	有機化合物の分離と確認（５）　アニリンの単離と固体誘導体化	実験手順に従って正確に実験を行うことができ、報告書にまとめることができる。
		6週	有機化合物の分離と確認（６）　フェノールの単離と固体誘導体化	実験手順に従って正確に実験を行うことができ、報告書にまとめることができる。
		7週	有機化合物の分離と確認（７）　融点測定	実験手順に従って正確に実験を行うことができ、報告書にまとめることができる。
		8週	【中間試験期間】
	4thQ
		9週	実験内容の理論に関する学習	第10週から第14週で行う実験内容に関して理論的な学習を行い、理解することができる。
		10週	酸化還元平衡	実験手順に従って正確に実験を行うことができ、報告書にまとめることができる。
		11週	示差熱分析	実験手順に従って正確に実験を行うことができ、報告書にまとめることができる。
		12週	吸光光度法	実験手順に従って正確に実験を行うことができ、報告書にまとめることができる。
		13週	蒸発濃縮	実験手順に従って正確に実験を行うことができ、報告書にまとめることができる。
		14週	粘性係数	実験手順に従って正確に実験を行うことができ、報告書にまとめることができる。
		15週	発表会	第10週から第14週の指定された実験テーマについて、パワーポイントにまとめ発表し、質疑・応答することができる。
		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
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	後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				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	後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				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	後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				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	後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				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	後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				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	後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				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	後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
専門的能力	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】	有機化学実験	加熱還流による反応ができる。	3	後5
				蒸留による精製ができる。	3	後4,後5,後6
				吸引ろ過ができる。	3	後3,後4,後5,後6
				分液漏斗による抽出ができる。	3	後2,後3
				融点または沸点から生成物の確認と純度の検討ができる。	3	後7
			分析化学実験	酸化還元滴定法を理解し、酸化剤あるいは還元剤の濃度計算ができる。	4	後9
			物理化学実験	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	後14
				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	後10
			生物工学実験	滅菌・無菌操作をして、微生物を培養することができる。	4	前1,前2
				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	前3,前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	前5,前6
分野横断的能力	汎用的技能	汎用的技能	汎用的技能	円滑なコミュニケーションのために図表を用意できる。	3	前8,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				他者の意見を聞き合意形成することができる。	3	前8,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				合意形成のために会話を成立させることができる。	3	前8,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				グループワーク、ワークショップ等の特定の合意形成の方法を実践できる。	3	前8,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				あるべき姿と現状との差異(課題)を認識するための情報収集ができる	3	前8,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				課題の解決は直感や常識にとらわれず、論理的な手順で考えなければならないことを知っている。	3	前8,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				どのような過程で結論を導いたか思考の過程を他者に説明できる。	3	前8,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				事実をもとに論理や考察を展開できる。	3	前8,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				結論への過程の論理性を言葉、文章、図表などを用いて表現できる。	3	前8,前10,前11,前12,前13,前14,前15
	態度・志向性(人間力)	態度・志向性	態度・志向性	周囲の状況と自身の立場に照らし、必要な行動をとることができる。	3	前8,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				自らの考えで責任を持ってものごとに取り組むことができる。	3	前8,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				目標の実現に向けて計画ができる。	3	前8,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				目標の実現に向けて自らを律して行動できる。	3	前8,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				チームで協調・共同することの意義・効果を認識している。	3	前8,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				チームで協調・共同するために自身の感情をコントロールし、他者の意見を尊重するためのコミュニケーションをとることができる。	3	前8,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				当事者意識をもってチームでの作業・研究を進めることができる。	3	前8,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				チームのメンバーとしての役割を把握した行動ができる。	3	前8,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				リーダーがとるべき行動や役割をあげることができる。	3	前8,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				適切な方向性に沿った協調行動を促すことができる。	3	前8,前10,前11,前12,前13,前14,前15
				リーダーシップを発揮する(させる)ためには情報収集やチーム内での相談が必要であることを知っている	3	前8,前10,前11,前12,前13,前14,前15

評価割合

	レポート	実験の取り組み	合計
総合評価割合	65	35	100
基礎的能力	65	35	100