概要:
有機、無機、材料分野において習得した各専門知識の基礎をもとに，実験課題について様々な機器を利用して解析し，検討を行い，材料の特性や構造について理解し考察するとともに，材料の概念を把握し，記述できること。
授業の進め方・方法:
全体を6つの班に分け，6つのテーマをローテーションしながら実施する。1つのテーマは3コマ（1.5コマ×2週）である。各実験の目的，手法と注意事項，予想される結果に関する十分な予習を行うこと。また，適宜レポートに関する調査を書籍，文献やインターネットで行うこと。報告書の作成時間は講義時間中にはあまりとれないので，時間外にも行うこと。また、実験内容および操作に関する試験を行うので学習しておくこと。プレゼンの準備は授業時間内だけでは足りないので、放課後を使って行うこと。
注意点:
物質コースで習得したすべての科目の知識と，実験，解析の手法を必要とする。また，4年における物質工学実験に続くもので，より複雑な材料を扱い，機器分析装置のより高度な利用法を習得する。
近藤担当分の評価割合は、試験20%、ポートフォリオ80%である。
藤本担当分の評価割合は、試験20%、発表10%、相互評価5%、ポートフォリオ65%である。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
オリエンテーション |
各実験の目的，操作，ならびに実験における注意事項を知る。
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| 2週 |
【テーマ1】染料の合成（第1週） |
染料の合成法について理解できる。
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| 3週 |
【テーマ1】染料の特性（第2週） |
染料の主な特性について理解し，実際に評価できる。
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| 4週 |
【テーマ2】機能性有機化合物の合成（第1週） |
有機化合物の合成法について理解できる。
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| 5週 |
【テーマ2】機能性有機化合物の分析（第2週） |
機能性有機化合物の分析を行い、主な特性について理解できる。
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| 6週 |
【テーマ3】出前授業の立案（第1週） |
対象者を考慮して，出前授業を立案できる。立案にあたり，実施の際の安全管理，およびコストを考慮に入れることができる。
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| 7週 |
【テーマ3】出前授業の立案（第2週） |
模擬出前授業を分かりやすく実施することができる。
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| 8週 |
【テーマ4】界面活性剤・撥水剤の合成（第1週） |
陽イオン界面活性剤の合成法について理解できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
【テーマ4】界面活性剤・撥水剤の合成（第2週） |
界面活性剤，撥水剤を合成，材料に特性を付与し評価をすることができる。
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| 10週 |
【テーマ5】熱分析ＴＧ－ＤＴＡによる高分子材料の評価（第1週） |
ＴＧ－ＤＴＡの原理について理解できる。
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| 11週 |
【テーマ5】熱分析ＴＧ－ＤＴＡによる高分子材料の評価（第2週） |
ＴＧ－ＤＴＡ分析によりガラス転移点，結晶性を評価することができる。
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| 12週 |
【テーマ6】パソコンによる化合物の描画（第1週） |
基本的な有機化合物についてパソコンで描画ができる。
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| 13週 |
【テーマ6】パソコンによる化合物の描画（第2週） |
複雑な構造を有する化合物についてパソコンで描画ができ、化合物の特性・用途を説明できる。
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| 14週 |
テスト |
実験内容および課題の内容について，説明できる
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| 15週 |
テスト返却と解説 |
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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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 化学実験 | 化学実験 | 実験の基礎知識(安全防具の使用法、薬品、火気の取り扱い、整理整頓)を持っている。 | 3 | |
| 事故への対処の方法(薬品の付着、引火、火傷、切り傷)を理解し、対応ができる。 | 3 | |
| 測定と測定値の取り扱いができる。 | 3 | |
| 有効数字の概念・測定器具の精度が説明できる。 | 3 | |
| レポート作成の手順を理解し、レポートを作成できる。 | 3 | |
| ガラス器具の取り扱いができる。 | 3 | |
| 基本的な実験器具に関して、目的に応じて選択し正しく使うことができる。 | 3 | |
| 試薬の調製ができる。 | 3 | |
| 代表的な気体発生の実験ができる。 | 3 | |
| 代表的な無機化学反応により沈殿を作り、ろ過ができる。 | 3 | |
| 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2,後3,後4,後5,後6,後7 |
| 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2,後3,後4,後5 |
| 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2,後3,後4,後5 |
| 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2,後3,後4,後5 |
| 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2,後3,後4,後5,後6,後7 |
| 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2,後3,後4,後5 |
| 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2,後3,後4,後5,後6,後7 |
| 実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 3 | 後2,後3,後4,後5,後6,後7 |
| 個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。 | 3 | 後2,後3,後4,後5,後6,後7 |
| 共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 3 | 後2,後3,後4,後5,後6,後7 |
| レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。 | 3 | 後2,後3,後4,後5,後6,後7 |
| 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 | 吸引ろ過ができる。 | 4 | 後2,後4 |
| 再結晶による精製ができる。 | 4 | 後2,後4 |
| 収率の計算ができる。 | 4 | 後2,後4 |
| 分析化学実験 | 代表的な定性・定量分析装置としてクロマト分析(特にガスクロ、液クロ)や、物質の構造決定を目的とした機器(吸光光度法、X線回折、NMR等)、形態観察装置としての電子顕微鏡の中の代表的ないずれかについて、その原理を理解し、測定からデータ解析までの基本的なプロセスを行うことができる。 | 4 | 後3,後5 |
| 固体、液体、気体の定性・定量・構造解析・組成分析等に関して必要な特定の分析装置に関して測定条件を選定し、得られたデータから考察をすることができる。 | 4 | 後3,後5 |
| 物理化学実験 | 基本的な金属単極電位(半電池)を組み合わせ、代表的なダニエル電池の起電力を測定できる。また、水の電気分解を測定し、理論分解電圧と水素・酸素過電圧についても説明できる。 | 4 | |