化学工学実験

科目基礎情報

学校 都城工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 化学工学実験
科目番号 0083 科目区分 専門 / コース必修
授業形態 実験・実習 単位の種別と単位数 履修単位: 4
開設学科 物質工学科 対象学年 5
開設期 通年 週時間数 4
教科書/教材 オリジナル実験書
担当教員 清山 史朗

到達目標

1)物質移動操作を身につけること.
2)流動操作を身につけること.
3)熱移動操作を身につけること.
4)分離操作を身につけること.
5)原理を応用する能力とレポート作成能力を身につけること.

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物質移動操作(吸着,乾燥,単蒸留,滞留時間分布)の測定方法と原理が理解でき,実験値と理論値の比較ができる.物質移動操作(吸着,乾燥,単蒸留,滞留時間分布)の測定方法と原理が理解できる.物質移動操作(吸着,乾燥,単蒸留,滞留時間分布)の測定方法と原理が一部,理解できる.
評価項目2流体の様々な測定方法と理論が理解でき,実験値と理論値の比較ができる.流体の測定方法と理論が理解できる.流体の基本的原理は理解できる.
評価項目3二重管式熱交換器の原理と測定方法が理解でき,実験値と理論値の比較ができる.二重管式熱交換器の原理と測定方法が理解できる.二重管式熱交換器の基本的原理は理解できる.
評価項目4粒度分布の原理と測定方法が理解でき,実験値と理論値の比較ができる.粒度分布の原理と測定方法が理解できる.粒度分布の基本的原理は理解できる.
評価項目5実験書に書かれたこと以外にも様々な考察をすることができる.実験書の指示通りのレポートを作成することができる.レポートは作成できるが,考察が不十分である.

学科の到達目標項目との関係

JABEE (c) 説明 閉じる
JABEE (d) 説明 閉じる
JABEE A1 説明 閉じる
JABEE B2 説明 閉じる
JABEE B3 説明 閉じる
JABEE D2 説明 閉じる

教育方法等

概要:
各テーマごとの実験装置を操作してデータの取り方,データの解析を行い,装置内で発生する現象を工学的に処理する方法を学ぶ.実験を通して解析に用いる物質,運動量,エネルギー収支および原理を深く理解させる.
授業の進め方・方法:
各実験テーマ毎に実験を行い,データの取り方,データの解析を行い,装置内で発生する現象を工学的に処理する方法を学ぶ.実験を通して解析に用いる物質,運動量,エネルギー収支および原理を深く理解させる.
注意点:
全レポートの平均点が60点以上を合格とする

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 実験書作成,各実験の注意事項の説明
2週 二重管式熱交換器の総括伝熱係数1 二重管式熱交換器の総括伝熱係数を実験によって求める.
3週 二重管式熱交換器の総括伝熱係数2 二重管式熱交換器の総括伝熱係数のレポート作成1
4週 二重管式熱交換器の総括伝熱係数3 二重管式熱交換器の総括伝熱係数のレポート作成2
5週 管・流動計等の圧力損失1 管・流動計等の圧力損失を実験によって求める.
6週 管・流動計等の圧力損失2 管・流動計等の圧力損失のレポート作成1
7週 管・流動計等の圧力損失3 管・流動計等の圧力損失のレポート作成2
8週 吸着1 酢酸の吸着実験を行い,飽和吸着量,平衡定数,活性炭の面積を求める.
2ndQ
9週 吸着2 吸着のレポート作成1
10週 吸着3 吸着のレポート作成2
11週 乾燥速度1 湿り固体材料の乾燥速度を測定し,乾燥特性曲線を作成する.
12週 乾燥速度2 乾燥速度のレポート作成1
13週 乾燥速度3 乾燥速度のレポート作成2
14週 滞留時間分布1 滞留時間分布曲線を作成し,混合特性について理解する.
15週 滞留時間分布2 滞留時間分布のレポート作成1
16週 滞留時間分布3 滞留時間分布のレポート作成2
後期
3rdQ
1週 単蒸留1 2成分系試料を単蒸留し,理論値と比較する.
2週 単蒸留2 単蒸留のレポート作成1
3週 単蒸留3 単蒸留のレポート作成2
4週 粒度分布1 篩い分け法により試料の粒度分布曲線を作成する.
5週 粒度分布2 粒度分布のレポート作成1
6週 粒度分布3 粒度分布のレポート作成2
7週 固定化酵母によるエタノール発酵1 アルギン酸Ca固定化酵母によるエタノール発酵を行い,バイオリアクターの原理について学ぶ
8週 固定化酵母によるエタノール発酵2 固定化酵母によるエタノール発酵のレポート作成1
4thQ
9週 固定化酵母によるエタノール発酵3 固定化酵母によるエタノール発酵のレポート作成2
10週 蛍光抗体法による細菌の検出1 抗原抗体反応を利用して特定の菌をラベルし,蛍光顕微鏡下で観察する.
11週 蛍光抗体法による細菌の検出2 蛍光抗体法による細菌の検出のレポート作成1
12週 蛍光抗体法による細菌の検出3 蛍光抗体法による細菌の検出のレポート作成2
13週 固定化酵素のバイオリアクター1 酵素吸着用樹脂に各種酵素を固定化させ,グルコースを生成させる.
14週 固定化酵素のバイオリアクター2 固定化酵素のバイオリアクターのレポート作成1
15週 固定化酵素のバイオリアクター3 固定化酵素のバイオリアクターのレポート作成2
16週 全レポートの最終チェック 再提出のレポートがないか,最終チェック.

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
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、工学についての基礎的原理や現象を、実験を通じて理解できる。3
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前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15,前16,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
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。4前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15,前16,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
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前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15,前16,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
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16
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16
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】分析化学実験中和滴定法を理解し、酸あるいは塩基の濃度計算ができる。4
物理化学実験温度、圧力、容積、質量等を例にとり、測定誤差(個人差・器差)、実験精度、再現性、信頼性、有効数字の概念を説明できる。4
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前5,前6,前7
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後1,後2,後3,後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前2,前3,前4

評価割合

試験発表レポート態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合00100000100
基礎的能力00100000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000