到達目標
物質の流れと物質収支についての計算ができる。
温度変化などに伴う熱収支の計算ができる。
温度、圧力、液位、流量の計測方法計算に必要な物性値について理解している。
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 |
| 評価項目1 | 物質収支式を用いて装置設計、評価ができる | 物質収支式より物質量を求めることができる | 物質収支式の説明ができない |
| 評価項目2 | 熱収支式を用いて装置の設計、評価ができる | 熱収支より装置の温度などを予測できる | 熱収支式が説明できない |
| 評価項目3 | 計算に必要な物性値を探してこれる | 計算に必要な物性値与えられたものの中かた選択できる | 計算に必要な物性値の説明ができない |
学科の到達目標項目との関係
準学士課程の教育目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。
準学士課程の教育目標 B② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解くことができる。
専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SB① 共通基礎知識を用いて、専攻分野における設計・製作・評価・改良など生産に関わる専門工学の基礎を理解できる。
専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SB② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解決できる。
専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SD② 専攻分野の専門性に加え、他分野の知識も学習し、幅広い視野から問題点を把握できる。
教育方法等
概要:
バイオ生産物の回収に利用される抽出、吸着、濾過、製品の乾燥に使用する装置の理論、基礎式を学習する。また、これらの理論、式を用いて装置の設計、目的物質の生産速度を演習で計算し、より理解を深めることを目的とする。
授業の進め方・方法:
物質収支、熱収支が基本となるので反応工学、微分積分を多用するので数学の微積を理解しておくこと。
注意点:
電卓、グラフ用紙が必要となる。
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 |
抽出
二液相間の物質平衡、物質収支 |
抽出後の目的物質の濃度、液量を計算できる。
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| 2週 |
抽出
単抽出における、液量、組成 |
単抽出後の抽出液、抽残液の成分および液量を計算できる。
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| 3週 |
抽出
多回抽出装置の理論段、液量、組成 |
多回抽出後の抽出液、抽残液の成分および液量を計算できる。
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| 4週 |
抽出
向流抽出装置の理論段、液量、組成 |
向流抽出後の抽出液、抽残液の成分および液量を計算できる。
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| 5週 |
吸着
Langmuir,Freundlich式の説明 |
飽和吸着量、吸着平衡定数を求めることができる。
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| 6週 |
吸着
平衡吸着量、平衡濃度の計算 |
回分吸着における平衡濃度、平衡吸着量を計算できる。
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| 7週 |
固定層の吸着帯長さ、寿命の計算 |
固定層（カラム）の寿命を計算できる。
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| 8週 |
中間試験 |
1～7週までの授業内容を網羅した試験により、授業内容の理解、定着を図る。
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| 2ndQ |
| 9週 |
試験解説
調湿の原理の説明 |
試験の解答解説
調湿の方法を説明できる。
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| 10週 |
調湿
調湿装置の高さ |
調湿装置の高さ計算できる。
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| 11週 |
乾燥
乾燥の原理説明 |
恒率乾燥速度、限界含水率、平衡含水率を求めることができる。
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| 12週 |
乾燥
乾燥時間 |
乾燥時間を計算できる。
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| 13週 |
乾燥
乾燥装置の物質収支 |
乾燥装置の出口温度、製品出口温度を求めることができる
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| 14週 |
乾燥
乾燥装置の設計 |
乾燥装置の大きさ等を計算できる
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| 15週 |
期末試験 |
9～15週までの授業内容を網羅した試験により、授業内容の理解、定着を図る。
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| 16週 |
試験解説
粒子径の評価 |
試験の解答解説
粒子径の評価方法を説明できる。
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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 | SI単位への単位換算ができる。 | 4 | |
| 物質の流れと物質収支についての計算ができる。 | 4 | |
| 基本的な抽出の目的や方法を理解し、抽出率など関係する計算ができる。 | 4 | |
| 吸着や膜分離の原理・目的・方法を理解できる。 | 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 | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |