到達目標
学習目的：近年の技術革新により、生体機能性材料の細胞内での設計が容易になった。また、X線結晶構造解析、NMR構造解析と種々の構造予測などを含む解析方法により、微細構造の精査も進展している。このような背景から、生体機能性材料を、細胞内で働くような極限的に微小な精密機械ととらえることが可能であり、既存の機械工学の理論を展開することが可能であると考えられる。本総論では、タンパク質など生体機能性材料の性質や取扱いなど、機能性材料学の観点から、機械・制御システムについて理解を深める。
到達目標：
1．生体機能性材料の調整方法を修得する。
2. 生体機能性材料の構造的・熱力学的解析手法を修得する
3．新規生体機能性材料の設計法を修得する。
ルーブリック
| 優 | 良 | 可 | 不可 |
| 評価項目1 | 生体機能性材料についてその性質と調整方法を、具体例を挙げて十分に説明できる。 | 生体機能性材料についてその性質と調整方法を、十分に説明できる。 | 生体機能性材料についてその性質を説明できる。 | 左記に到達していない。 |
| 評価項目2 | 生体機能性材料の構造的・熱力学的解析手法を、具体例を挙げて十分に説明できる。 | 生体機能性材料の構造的・熱力学的解析手法を、十分に説明できる。 | 生体機能性材料の構造的・熱力学的解析手法を、説明できる。 | 左記に到達していない。 |
| 評価項目3 | 新規生体機能性材料の設計法を、具体例を挙げて十分に説明できる。 | 新規生体機能性材料の設計法を、十分に説明できる。 | 新規生体機能性材料の設計法を、説明できる。 | 左記に到達していない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
一般・専門の別：専門
基礎となる学問分野：材料学、材料力学、熱力学、計測工学
専攻科学習目標との関連：本科目は専攻科学習目標「(1)数学，物理を中心とした自然科学系の科目に関する知識を深め，機械・制御システム工学および電子・情報システム工学に関する基礎学力として応用する能力を身につける。」に相当する科目である。
技術者教育プログラムとの関連：本科目が主体とする学習・教育到達目標は「（Ａ）技術に関する基礎知識の深化，Ａ－１：工学に関する基礎知識として，自然科学の幅広い分野の知識を修得し，説明できること」である。
授業の概要：生命工学は, 生物, 医学や農学といった生命科学分野のみならず機械工学を基礎としたバイオエンジニアリングへと展開してきている。その中心となる技術が遺伝子工学, ティッシュエンジニアリングやバイオミメティクスである。本講義では, これらについての基本的説明から, その応用技術に至るまで体系的に解説する。
授業の進め方・方法:
授業の方法：配布資料をもとに板書等により解説しながら要点を解説する。適時, 授業内容に即したレポート課題を出し，復習と自主学習を促す。
成績評価方法：期末試験の得点 (70%) に，各定期試験までのレポートをこれに加味 (30%) して評価する。再試験は実施しない。
注意点:
履修上の注意：本科目は「授業時間外の学修を必要とする科目」である。当該授業時間と授業時間外の学修を合わせて，１単位あたり４５時間の学修が必要である。授業時間外の学修については，担当教員の指示に従うこと。
履修のアドバイス：講義中で興味を持った部分について、さらに深く学ぶために文献などを参照することを勧める。
基礎科目：生物Ⅰ（本科１年）、化学Ⅰ（本科２年），化学Ⅱ（本科３年），応用生物（本科４年）、応用化学（本科４年）
関連科目：生命工学（専１）
受講上のアドバイス：講義中で興味を持った部分について、さらに深く学ぶために文献などを参照することを勧める。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス |
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| 2週 |
生体機能性材料工学の概要 |
生体機能性材料工学の概要を説明する
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| 3週 |
生体機能性材料とは |
生体機能性材料の種類や区分について理解する。
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| 4週 |
生体機能性材料の性質と取扱い |
生体機能性材料の性質と取り扱い方法を理解する。
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| 5週 |
生体機能性材料の調整方法 |
生体機能性材料の調整の一般的原理や方法を理解する。
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| 6週 |
生体機能性材料の調整機器の仕組み |
生体機能性材料の調整装置のメカニズムを理解する。
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| 7週 |
実際の生体機能性材料の調整 |
実際の生体機能性材料を用いて調整を行う。
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| 8週 |
生体機能性材料の微細構造 |
生体機能性材料の微細構造について理解する。
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| 4thQ |
| 9週 |
生体機能性材料の構造解析法１ |
生体機能性材料の微細構造の解析法としてX線回折法を理解する。
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| 10週 |
生体機能性材料の構造解析法２ |
生体機能性材料の微細構造の解析法として核磁気共鳴法を理解する。
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| 11週 |
生体機能性材料の熱力学的特性 |
生体機能性材料の機能解析について理解する。
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| 12週 |
生体機能性材料の機能高度化設計 |
生体機能性材料の高度化改良設計について理解する。
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| 13週 |
生体機能性材料の機能高度化手法 |
生体機能性材料の高度化改良設計について実際の方法を理解する。
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| 14週 |
バイオリアクターの設計と操作 |
生体機能性材料の大量取得方法の理解。
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| 15週 |
【期末試験】 |
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| 16週 |
試験返却 |
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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 |
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 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |