カリキュラム・開講科目 CURRICULUM

学部の講義紹介

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【化学システム工学基礎論】2年Sセメスター

 化学システム工学の基本概念である、化学知の構造化による問題解決と社会実装の方法論について学び、この実践例としての様々な研究内容に、教授陣の熱意とともに直接触れることができます。化学知を学ぶことの重要性と意義を認識し、日々の学習をより充実した動機とともに進めて欲しい、という願いが込められています。

【平成30年度のテーマ例】
・化学システムとしての低炭素社会
・世界のエネルギー事情/自然エネルギーの腑存量
・燃料電池
・太陽電池
・リチウムイオン電池
・環境触媒としてのゼオライト
・薬をつくるプロセス
・水素の安全性
・CO2の回収および地中貯留(CCS)

【受講者の感想】
・知識を階層化し、さらに要素に分けて考えようというシステム的思考がいかに有効であるか、目から鱗であった。
・今後、このような分野で自分が研究していくことが非常に楽しみに感じられた。

【プロセスシステム工学Ⅰ,Ⅱ,プロセス設計及び演習 】3年S, A,4年Sセメスター

 プロセスシステム工学は、モデル化・シミュレーション・最適化技術を駆使して、化学プラントのような複雑システムを設計・運転するための工学です。

 「プロセスシステム工学I」では、プラント設計に必要なモデル化・装置設計と、プラント運転に必要な監視・制御の基本を学びます。プラントのモデル化では、プラント内での物質の減少を数式で定量的に表現し、物質挙動の把握、プラントのサイズ・運転条件を検討します。プラントの監視・制御では、伝統的手法であるPID制御、さらには近年、活用が進んでいる「ソフトセンサー(仮想計測)」技術についても学びます。

 「プロセスシステム工学II」では、反応器、分離器からリサイクルへと対象を広げ、最終的にはプロセス全体の入出力を定量的に扱うモデルを構築します。これを計算機上に実装し、経済的に最適な設計条件を特定します。医薬品のプロセス設計についても学びます。

 「プロセス設計及び演習」では、化学産業で広く用いられるASPEN Plus®というプロセスシミュレータの使用法を学びます。反応や分離のユニットを組み上げて、経済性と環境影響を同時に最適化するプロセスを設計します。講義はコンピュータ演習室で行われます。


【受講者の感想】
・実際の化学プラントを計算して作るというテーマは、少し難易度が高かったが、楽しかった。将来に役にたつと思う。
・プラント設計について、演習→プログラミングの流れで進むので、理解しやすかった。初歩的ではあるが、本格的なプログラムを書けるので、楽しかった。

【化学システム工学輪講】3年Aセメスター

 化学システム工学輪講では、各研究室の研究分野に関連する英語文献を、少人数のグループで輪講します。専門性の高い文献でも、講師や先輩の丁寧なサポートがあるので、3年生でも読み進めることができます。4年生からの研究活動では、英語の文献を読むのが必要不可欠になるので、研究室配属に向けて非常に効果的なトレーニングになります。

【平成30年度のテーマ文献】
・Applied Chemoinformatics: Achievements and Future Opportunities
・Drugs: From Discovery to Approval (3rd edition)
・Physical Gels from Biological and Synthetic Polymers
・Electrochemical methods
・Nanochemistry: A Chemical Approach to Nanomaterials

 

【受講者の感想】
・少人数だったので、細かい質問がしやすかった。研究室の雰囲気も感じることができた。研究室を選択する上で、非常に役に立った。
・研究室について深く知る初めての機会だった。参加型の講義で、少人数なので一人辺りの密度が濃かった。

【化学工学実験及び演習】3年Aセメスター

 化学工学実験では、化学工学の基礎的な理論【移動速度論・粉体工学】、化学プロセスを構成する単位操作(ユニットオペレーション)【蒸留・固体触媒反応】、化学プロセス全体を制御するプロセス設計とその関係性について、自ら実験や演習することによって、正しく理解することを目指します。また、4年生以降の研究に備えて、実験計画~装置の設計運転にいたる実験方法や、レポート・図表の作成方法を実践的に身に着けます。そして、「様々な因子が複合的に影響する中で、プロセス全体としての最適解をどのように導き出していくか」という、化学システム工学に不可欠なシステム的思考の基本的な考え方を習得します。

【受講者の感想】
・駒場で行っていた実験より化学に特化したもので、自分で考えて実験することが多くなった。
・化学工学という学問を一通り扱っており、実際に手を動かして学べるので、今後の研究を考える上で役に立った。
・流動層の実験は目に見えて変化が分かるので面白かった。