到達目標
バイオリアクター操作に必要な増殖・反応の速度論的解析ができる。
微生物殺菌において熱死滅の速度論的解析ができる。
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 |
| 微生物反応の量論式、反応熱量を求めることができる。 | 微生物反応の量論式、反応熱量を求めることが十分できる。 | 微生物反応の量論式、反応熱量を求めることができる。 | 微生物反応の量論式、反応熱量を求めることができない。 |
| 回分培養、連続培養の速度論的解析ができる。 | 回分培養、連続培養の速度論的計算が十分行える。 | 回分培養、連続培養の速度論的計算ができる。 | 回分培養、連続培養の速度論的計算ができない。 |
| 殺菌操作における熱死滅の速度論的解析ができる。 | 殺菌操作における熱死滅の速度論的計算が十分行える。 | 殺菌操作における熱死滅の速度論的計算ができる | 殺菌操作における熱死滅の速度論的計算ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
微生物や酵素を用いたバイオリアクター操作に必要な細胞増殖や酵素反応の速度論的解析方法について学ぶ。また、微生物殺菌の熱死滅の速度論的解析について学ぶ。
授業の進め方・方法:
教科書を基本に進める。また、演習問題を行う。
注意点:
電卓を持参すること。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
オリエンテーション、バイオプロセス概要 |
バイオプロセスの概要を説明きでる。
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| 2週 |
バイオプロセスの設計と操作（微生物反応の量論と各種収率） |
微生物反応の量論式と各種収率因子を求めることができる。
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| 3週 |
バイオプロセスの設計と操作（反応熱量） |
微生物反応の反応熱量が計算できる。
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| 4週 |
バイオプロセスの設計と操作（微生物反応速度論） |
増殖速度、基質消費速度、生成物生成速度を理解できる。
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| 5週 |
バイオプロセスの設計と操作（回分培養） |
回分培養における設計式を導出できる。
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| 6週 |
続き |
回分培養において、反応速度式から菌体濃度、基質濃度、生成物濃度をシミュレーションできる。
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| 7週 |
バイオプロセスの設計と操作（半回分培養） |
半回分培養における反応速度式を導出できる。
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| 8週 |
バイオプロセスの設計と操作（連続分培養） |
連続培養における反応速度を導出できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
バイオプロセスの設計と操作（生産性の比較） |
回分培養と連続培養の菌体生産性の比較ができる。
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| 10週 |
バイオプロセスの設計と操作（リサイクルを伴う連続培養） |
リサイクルを伴う連続培養において、設計式が導出できる。
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| 11週 |
バイオプロセスの設計と操作（完全混合、押し出し流れ：酵素反応） |
連続的酵素反応において、完全混合と押し出し流れのそれぞれの設計式を導出できる。
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| 12週 |
バイオプロセスの設計と操作（固定化微生物・酵素） |
微生物・酵素の固定化方法とその利用について説明きできる。
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| 13週 |
殺菌および除菌操作（殺菌操作） |
殺菌方法の培養について説明できる。
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| 14週 |
殺菌および除菌操作（熱死滅速度） |
熱死滅速度式について理解できる。
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| 15週 |
続き |
アレニウス式を用いて、熱死滅の温度、時間を求めることができる。
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| 16週 |
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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 | 化学工学 | 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。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 60 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 40 | 100 |
| 基礎的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 30 |
| 専門的能力 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 70 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |