環境材料工学実験２

科目基礎情報

学校	新居浜工業高等専門学校	開講年度	2017
授業科目	環境材料工学実験２
科目番号	151414	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	環境材料工学科	対象学年	4
開設期	前期	週時間数	6
教科書/教材	自作の実験テキスト
担当教員	高見 静香,松原 靖廣

到達目標

1.実験の目的、意義を理解できること。
2.実験テキストを読んで、計画通り安全に実験を遂行できること。
3.実験データを記録、整理してまとめられること。
4.実験データを文章にまとめて報告書が書けること。
5.実験結果を解析し考察をわかりやすく口頭で説明できること。
6.有機物の取り扱いをマスターする。使用にあたって記録を取り後かたづけをしっかり行うこと。
7.有機化学反応を理解し、試薬をうまく調合して目的の有機化合物を作り出すこと。
8.化学実験の基本操作をマスターすること（秤量、ピペット、ピペッターの使い方、反応装置の組立と取り扱い）。
9.実験を通じて、無機材料・有機材料における諸性質と構造との相関性を理解し、材料工学のケミカルデザイン的な素養を深めることができること。
10.実験で使用する試薬の扱い、また廃液処理についてなどの関連事項を知る、それを通し化学物質の安全性、環境に与える影響などの知識・興味をもつこと

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
評価項目1	実験の目的、意義が十分に理解できている。	実験の目的、意義がほぼ理解できている。	実験の目的、意義が理解が不十分である。
評価項目2	実験テキストを読んで、計画通り安全に実験を遂行でき十分な結果を得ることができる。	実験テキストを読んで、計画通り安全に実験を遂行できる。	実験テキストを読んで、計画通り安全に実験を遂行するのにかなり指導を必要とする。
評価項目3	実験データを記録、整理してまとめることが十分にできる。	実験データを記録、整理してまとめられる。	実験データを記録、整理してまとめることができない。
評価項目4	実験データを文章にまとめて報告書が書ける。	実験データを文章にまとめて報告書が普通に書ける。	実験データを文章にまとめて報告書が書けない。
評価項目5	実験結果を解析し考察をわかりやすく口頭で上手に説明できる。	実験結果を解析し考察をわかりやすく口頭で普通に説明できる。	実験結果を解析し考察をわかりやすく口頭で説明ができない。
評価項目6	有機物の取り扱いをマスターしていて使用にあたって記録を取り、後かたづけをしっかり行うことができる。	有機物の取り扱いや使用にあたって記録を取り、後かたづけを行うことができる。	有機物の取り扱いや使用にあたって記録を取り、後かたづけを行うことができない。
評価項目7	有機化学反応を理解し、試薬をうまく調合して目的の有機化合物を作ることができる。	有機化学反応を理解し、試薬をうまく調合して目的の有機化合物を作ることがある程度できる。	有機化学反応を理解し、試薬をうまく調合して目的の有機化合物を作ることができない。
評価項目8	化学実験の基本操作を十分にマスターしている（秤量、ピペット、ピペッターの使い方、反応装置の組立と取り扱い）。	化学実験の基本操作をマスターしている（秤量、ピペット、ピペッターの使い方、反応装置の組立と取り扱い）。	化学実験の基本操作をマスターしていない（秤量、ピペット、ピペッターの使い方、反応装置の組立と取り扱い）。
評価項目9	無機材料・有機材料における諸性質と構造との相関性を理解し、材料工学のケミカルデザインが出来る。	無機材料・有機材料における諸性質と構造との相関性を理解し、材料工学のケミカルデザインがある程度は出来る。	無機材料・有機材料における諸性質と構造との相関性を理解し、材料工学のケミカルデザインが出来ない。
評価項目10	実験で使用する試薬の扱い、また廃液処理についてなどの関連事項をよく知っていてそれを通し化学物質の安全性、環境に与える影響などの知識・興味が十分にある。	実験で使用する試薬の扱い、また廃液処理についてなどの関連事項を知っていてそれを通し化学物質の安全性、環境に与える影響などの知識・興味がある。	実験で使用する試薬の扱い、また廃液処理についてなどの関連事項を知らずそれを通し化学物質の安全性、環境に与える影響などの知識・興味がない。

学科の到達目標項目との関係

専門知識 (B)

教育方法等

概要:

環境材料工学実験2は、有機や無機の化学薬品と有機材料を扱う基礎的実験が主体であり、材料実験の中では化学的センスが重視される内容である。それは、ガラス器具の洗浄、合成、反応装置の組立、ピペット操作、秤量 所定濃度の試料調整といった基本的化学操作が実験内容に大きくかかわっていることからもいえる。 これら基本操作を習得し、化学的洞察力、理解力を身につけてもらう。

授業の進め方・方法:

関連科目として3年生で行った環境材料実験１があげられます。そのほか化学や物理、物理化学が関連として挙げられます。そして4年の有機化学や5年での高分子材料の授業内容に関連する内容です。事前に、実験テキストを読んでわからないところがあれば調べてください。自分の行った実験の内容をそれを読む他者に正確に伝えるためにレポートを提出します。自分の体を動かして、自分の目で見て観察するだけでなく、内容を他者に正確に伝える必要があります。かならず実験ノートを準備し、実験テキストを読んで調べたことは記録しておくべきです。また、実験で観察したことを適宜書き取り、後から自分で見て整理できるよう正確にわかりやすく書けるようにしましょう。

注意点:

実験に適した服装で行ってください。サンダル、短パン姿などは厳禁です（服装は、実験ガイダンスで説明します）。また試薬やガラス器具等で事故にあわないよう実験中、教員の指示には必ず従ってください。実験を行う際には、前もって実験テキストを読み何を自分が行うのかについて明確にして臨んでください。体調不良等による欠席は授業始まる前に連絡をすること。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス（実験内容に関連する補足内容、実験の注意点、レポートの書き方など） 2-14週で次のテーマを各グループで1週ごと行う。	1,2,3,4,5
		2週	高分子の分類実験	1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
		3週	ウベローデ粘度計によるポリスチレンの粘度分子量の測定	1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
		4週	高分子合成1（架橋ポリスチレンビーズの合成）	1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
		5週	高分子合成2（カチオン交換樹脂、ナイロン6、6、ビニロン）	1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
		6週	プラスチック材料の動特性-非結晶性（ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、 　結晶性　ポリエチレン、ポリイプシロンカプロラクトン）の温度変化に対する 　状態変化、物性変化	1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
		7週	プラスチックスの赤外スペクトル	1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
		8週	レポート直し、口頭試問
	2ndQ
		9週	紫外可視分光分析(①色調と波長の相関性）	1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
		10週	紫外可視分光分析（②検量線の作製と未知試料の測定）	1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
		11週	エステル合成と化学反応の理解	1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
		12週	スピロピランのフォトクロミズム	1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
		13週	食酢の中和滴定	1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
		14週	pHメータを用いた中和滴定	1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
		15週	総括
		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
専門的能力	分野別の工学実験・実習能力	材料系分野【実験・実習能力】	材料系【実験実習】	実験・実習の目標と心構えを理解し実践できる。	4
				災害防止と安全確保のためにすべきことを理解し実践できる。	4
				レポートの書き方を理解し、作成できる。	4
				分析機器を用いて、成分などを定量的に評価をすることができる。	2
				実験の内容をレポートにまとめることができ、口頭での説明またはプレゼンテーションができる。	4
分野横断的能力	汎用的技能	汎用的技能	汎用的技能	相手の意見を聞き、自分の意見を伝えることで、円滑なコミュニケーションを図ることができる。	3
				相手を理解した上で、説明の方法を工夫しながら、自分の意見や考えをわかりやすく伝え、十分な理解を得ている。	3
				集団において、集団の意見を聞き、自分の意見も述べ、目的のために合意形成ができる。	3
				目的達成のために、考えられる提案の中からベターなものを選び合意形成の上で実現していくことができ、さらに、合意形成のための支援ができる。	3
				ICTやICTツール、文書等を基礎的な情報収集や情報発信に活用できる。	3
				ICTやICTツール、文書等を自らの専門分野において情報収集や情報発信に活用できる。	3

評価割合

	レポート	実技面	合計
総合評価割合	70	30	100
基礎的能力	30	10	40
専門的能力	30	20	50
分野横断的能力	10	0	10