概要:
化学工学の知識は独創性や応用面への活用が必要で学習には実験と実習が欠かせない。装置に直接触れて、その操作法を理解すると共に、理論および計算式を実験データと比較して理解できるようにする。
授業の進め方・方法:
単位操作に関する9」テーマを主体とし、工作実習についても併せて実験する。全体を5」名程度から成る班に分け、10テーマについて10週かけて実験を行う(毎週1テーマ)。レポートの提出日、及び後日に各人に対して試問を行う。最終週では実験に関する試験を実施する。
注意点:
工場に存在する装置の小型版を使用するので、作業着を着用。
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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 |
3週から7週目までの実験内容の理論、目的の説明および注意事項を行うので、理論、目的を理解する。
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2週 |
オリエンテーション |
9週から13週目までの実験内容の理論、目的の説明および注意事項を行うので、理論、目的を理解する。
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3週 |
流動実験
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オリフィスメーター、ピトー管の圧力差より流量、摩擦損失を計算できる。
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4週 |
境膜伝熱係数の測定 |
熱交換器の各部分の温度を測定し、境膜伝熱係数、総括伝熱係数を計算できる。
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5週 |
分級実験 |
粒子の分級方法を理解し、粒度分布図を作成できる。
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6週 |
熱風乾燥 |
恒率乾燥速度、限界含水率を求めることができる。
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7週 |
恒圧濾過 |
濾過速度から濾材抵抗、濾滓抵抗を求めることができる。
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8週 |
レポート整理(試問含む) |
提出されたレポート内容に関する試問に答えることができる。
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4thQ |
9週 |
機械工作 |
ポンプの原理、構造を理解し、分解、構築ができる。
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10週 |
伝導伝熱 |
試料の温度差より伝熱係数を求めることができる。
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11週 |
蒸留、精留 |
気液平衡曲線が作成でき、精留塔のNog、Hog、理論段数を求めることができる。
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12週 |
濡れ壁塔 |
空気中の水分濃度を測定し、物質移動係数を求めることができる。
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13週 |
粉砕 |
Rittingerの法則を理解し、粒子径と粉砕時間の関係を説明できる。
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14週 |
レポート整理(試問含む) |
提出されたレポート内容に関する試問に答えることができる。
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15週 |
総合評価 |
実験内容に関するテスト
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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 | 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 | |
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 | |
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 | |
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 | |
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 | |
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 | |
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 | |
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 | |
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 | |
共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 3 | |
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 | |
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】 | 化学工学実験 | 流量・流速の計測、温度測定など化学プラント等で計測される諸物性の測定方法を説明できる。 | 4 | |
液体に関する単位操作として、特に蒸留操作の原理を理解しデータ解析の計算ができる。 | 4 | |
流体の関わる現象に関する実験を通して、気体あるいは液体の物質移動に関する原理・法則を理解し、物質収支やエネルギー収支の計算をすることができる。 | 4 | |