大学教育の質の保証・向上ならびに 電子化及びオープンアクセスの推進の観点から 学校教育法第百十三条に基づき、 教育研究活動の状況を公表しています。
第百十三条 大学は、教育研究の成果の普及及び活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。
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A.1. 緒言 物理化学および反応速度論において、化学反応の進行速度や温度依存性をミクロな視点から説明するモデルとして衝突論（Collision Theory）が広く用いられる。衝突論によれば、反応物質が反応して生成物へと変化するためには、①分子同士が物理的に衝突すること、②その衝突エネルギーが反応に必要な最低限のエネルギ―（活性化エネルギー $E_a$）を超えていること、および③適切な立体方位（Orientation Factor $P$）で衝突することが必須である[1]。 反応速度定数は、アレーニウスの式（Arrhenius Equation）等を通じて絶対温度や活性化エネルギー に依存することが示されるしかし、分子運動論的アプローチに基づく「単位時間あたりの衝突回数」や「有効衝突（有効な配向と十分な運動エネルギーを持つ衝突）の割合」の変動は、教科書等の静止画や数式のみでは直感的な把握が困難な側面がある。 本報告では、JavaScriptおよびHTML5 Canvasを用いて、気体分子の運動と衝突過程を動的にシミュレーションし、温度 $T$、活性化エネルギー $E_a$、および分子濃度（粒子数）の変化が有効衝突率および生成物の生成速度に与える影響を視覚的に理解できる対話型Webアプリケーションを構築・公開した。 参考文献 川口正剛 著『アトキンス物理化学要論』東京化学同人 (2020). 立花和宏, 伊藤智博, エネルギー化学 講義資料（反応速度とエネルギー障壁）, 山形大学工学部. 2. 方法 2.1 開発環境および公開基盤 開発プログラミング言語: JavaScript (ES6+), HTML5, CSS3 公開サーバー: GitHub Pages ([https://natukihayasaka-tech.github.io/chem-sim-/](https://natukihayasaka-tech.github.io/chem-sim-/)) 検証端末: PC（Google Chrome / Windows 11）） 2.2 物理シミュレーションモデルの実装 2次元弾性衝突モデル: Canvas内に配置した二種類の反応分子粒子（分子A: 青、分子B: 赤）に対し、マックスウェル・ボルツマン分布に従う初期速度ベクトルを与えた。壁面および粒子同士の判定には2次元弾性衝突の運動量保存則・運動エネルギー保存則を適用した。 有効衝突判定ロジック: 粒子Aと粒子Bが接触した際、相対運動エネルギー を算出した。適切な衝突角度条件を満たした場合にのみ「有効衝突」と判定し、生成物（粒子C: 緑）への化学変化および反応熱の出入りを描画アルゴリズムに反映させた。 対話型UI（ユーザー操作）: HTMLの（スライダー）を配置し、ユーザーが「温度 」「活性化エネルギー 」「初期粒子数」を連続的に変更できる操作インターフェースを実装した。 3. 結果 3.1 レスポンシブ動作検証 Google Chrome（PC）([https://natukihayasaka-tech.github.io/chem-sim-/](https://natukihayasaka-tech.github.io/chem-sim-/)) へのアクセスによる正常動作を確認した。 パラメータースライダー（温度、活性化エネルギー 等）の変更に対し、描画の遅延なく粒子の移動速度および反応速度グラフが動的に連動・再描画されることを確認した。 3.2 パラメーター変化に対する衝突挙動の測定データ 粒子数固定（N_A = 50N_B = 50）の条件において、温度 $T$ および活性化エネルギー E を操作した際の単位時間（10秒間）あたりの全衝突回数 、有効衝突回数 、および有効衝突率を測定・記録した結果を下表に示す。 4. 考察 本シミュレーターの検証結果より、アレーニウスの式が示す「温度の上昇および活性化エネルギーの低下に伴う反応速度の増大」が、個々の分子衝突レベルにおけるエネルギー分布および有効衝突率の変動として再現されていることが確認された。 特に、全衝突回数 $Z_{\text{total}}$ に対する有効衝突回数 $Z_{\text{eff}}$ の割合変化をグラフィックスアニメーションおよび定量的数値（表1）として可視化したことで、触媒の役割（$E_a$ の低下）や加熱（$T$ の上昇）が反応速度に与える物理化学的メカニズムの違いを明確に区別して理解することが可能となった。
A.紹介した課外報告書は使用電力量の分析です。 この報告書に取り組むときに手間暇を注いだことはほぼ毎日意識しながら洗濯物を干すことと、洗濯物を干す時間の調節です。端に長い洗濯物をほすために毎日順番を入れ替えながら干すこと手間を感じました。加えて、効率的に乾かせるようになったのならどれだけの時間を短縮できるかを手探りで探すのが大変でした。 今回の取り組みで自身の生活の役に立つ知識を得られたと思うし、この知識がもしかしたら将来の役に立つかもしれないと思うのでとてもいい経験をすることができたと感じました。
A.「168 【課外報告書】化学発光を体験しよう」 出谷一樹 8月4日 キーワード：ペンライト 要旨：ペンライトを用いた化学発光の観察を通じ、化学エネルギーが直接光エネルギーに変換されるメカニズムを検証する。 市販のペンライトを折り曲げて内部の溶液を混合し、化学発光の様子を観察した。暗所において混合した瞬間に青白色の光が放たれる現象を確認し、熱や電気を介さずに化学エネルギーが直接光エネルギーへと効率的に変換されることを実感した。これは光や熱で励起される蛍光や蓄光とは本質的に異なり、ホタルなどの生物発光とも共通する興味深い化学現象である。
A.【書誌情報】 題目：使用電力量を分析してみよう 著者：佐々木 悠杜 提出日：2026年8月4日 キーワード：使用電力量、家電、節電、消費電力、分析 【要旨】 本報告では、2026年4月から2026年6月までの家庭の使用電力量と、主要家電の消費電力を調査し、どのようにすれば使用電力量を減らすことができるかを考察した。その結果、自分の家では冷蔵庫とテレビ、エアコンの使用電力量が多いことがわかった。このことから、テレビやエアコンを出来るだけつけないことが、1ヶ月の使用電力量を減らすことにつながると考えた。そこで、2026年の6月はテレビを一切見ず、エアコンの使用時間を減らすため、可能な限り学校や図書館に外出することを心がけた。また、照明の使用電力量を減らすために、夜は夜更かしせず早めに寝るようにした。その結果、使用電力量を先月と比べて20kWhほど減らすことに成功した。 【合格に値する根拠】 本報告では、家庭の電力使用量を3か月間調査するとともに、主要家電の消費電力を収集・整理し、どのようにすれば使用電力量を減らせるか考察・実践した。
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A.書誌情報 題目：課外報告書「100年前の電気エネルギー測定実験から現代にいたるまでの測定器の軌跡を巡る」 著者：24512046 古川智之 提出日：2026年8月4日 キーワード：測定器の歴史 要旨 もっとも手間暇を注いだ課外報告書として、旧米沢高等工業学校を訪問して当時使われていた電量計や電位差計を見学し、現代の測定器と比較検討した報告書を挙げる。旧米沢高等工業学校に残る銀電量計や電位差計は、電気量や電圧を正確に測るための近代的な計測器であり、当時は化学反応や零位法を利用して人が測定していた。現在のスマートメーターでは、電圧・電流をセンサーで検出し、AD変換とデジタル演算によって電力量を自動計測・記録できる。さらに通信機能によって各家庭のデータを集約し、スマートグリッドで需給調整に利用できる。測定の目的は同じでも、現代では自動化・デジタル化・ネットワーク化が大きく進んだといえる。このような考察は、実際に現物を見て当時の学生たちが学んでいた風景を想像できた上で初めて生まれるものであることが実感できた。このように多岐にわたる対象を見学したため、その時間を手間暇を注いだ根拠として主張する。 合格に値する根拠 本報告書は現地（旧米沢高等工業学校、自宅アパート）への訪問、調査、報告書の執筆を総合して学習保証時間8時間を担保するものであり、文部科学省の定義するディプロマ・ポリシーにふさわしい能力を獲得したとする。
A.【書誌情報】 題目：化学発光を体験しよう 著者：佐藤颯真 提出日：2026年8月4日 キーワード：化学発光、励起状態、ペンライト、過酸化水素、蛍光液 【要旨】 本課外活動では、物質の酸化反応などによって分子が励起状態になり、それが元の安定した状態に戻る際に光を出す化学発光を確認することを目的とする。実際に赤色ペンライトを購入して、赤色ペンライトを折り、化学発光を観察した。ペンライトを折ると光る理由を考察した。折ると中の管が割れ、過酸化水素と蛍光液が混る。混ざったときに起きる化学反応のエネルギーが色素に伝わり、光を出すと考察した。一度光ると化学反応であり不可逆的であるため二度と使えないことを理解した。ルミノールという化合物がアルカリ性の水溶液中で過酸化水素によって酸化される際、青白い光を発するルミノール反応も化学発光であることがわかった。 【合格に値する根拠】 本課外活動で、実際に赤色ペンライトを購入して、赤色ペンライトを折り、化学発光を観察し、化学発光について考察を交えた。光るものに対する認識が変化した。
A.[書籍情報] 題目: 予習課題 著者:24512062 福田実柚 提出日: 2026年8月4日 キーワード: 電池電位, テスター実測, ニッケル亜鉛電池, エネルギー密度, 製造エネルギーコスト [要旨] 本報告書は、単三電池の電圧実測（約1.611V）を出発点とし、電池技術における理論的知識（標準電極電位）と実践的評価（実測技術）の融合について考察したものである。実際の製品では温度や内部抵抗等の影響で挙動が変化するため、エンジニアには理論と実測を結びつける判断力が不可欠である。さらに、ニッケル・カドミウム電池の負極を亜鉛に置換した「ニッケル・亜鉛電池」を取り上げ、標準電極電位差による高い公称電圧（1.76V）や亜鉛の物性に起因する高エネルギー密度など、化学的要因と電池性能の密接な関係を明確にした。また、鉛蓄電池を例に製造工程（精錬・加工）で容量1kWhあたり30～80kWhもの膨大なエネルギーを消費する実態を挙げ、モノづくりにおいては単にエネルギーを蓄える機能だけでなく、原料製造から完成に至るライフサイクル全体でのエネルギー投入量を考慮すべき重要性を論じている。 [合格に値する根拠] 本報告書は、単三電池の実測調査（テスターによる約1.611Vの計測）、標準電極電位や物質特性（亜鉛の比重等）に基づくニッケル・亜鉛電池の化学的評価、および鉛蓄電池の製造ライフサイクルにおけるエネルギー投入量（1kWhあたり30～80kWh）の分析と報告書執筆（計8時間）を通じて学習時間を担保しており、理論電位と実測値（内部抵抗や環境影響）の乖離を捉える計測知識、化学的原理とエネルギー技術の密接な関係性を多角的に探求する姿勢、そしてモノづくりにおける製造エネルギーコストまで考慮した総合的な技術評価を行う実践的応用力を修得できたと考える。
A.書誌情報 題目.使用電力量を分析してみよう 著者.24512082柳川慎之助 キーワード. 電力使用量.オクトパスエナジー.省エネルギー.家庭用電力.季節変化 要旨 本レポートでは、オクトパスエナジーの電力使用履歴を参考に、4月から6月までの家庭における電力使用量の変化を分析した。使用電力量は4月が約88 kWh、5月が約77 kWh、6月が約95 kWhであった。気温が安定した4月や冷暖房の使用が少ない5月は電力消費が少なく、6月は気温や湿度の上昇によりエアコンの使用が増えたことで消費電力量が増加したと考えられる。これらの結果から、季節変化や生活環境が家庭の電力使用量に大きく影響することを理解した。 合格に値する根拠 本分析では、実際の電力使用履歴を基に月ごとの使用量を比較し、単なる数値の整理だけでなく、気温や湿度、家電製品の使用状況との関係について考察することができている。また、冷蔵庫など常時稼働する家電と、エアコンや照明など使用状況によって変化する家電の特徴を区別し、電力消費の要因を適切に分析している。さらに、省エネルギーにつながる具体的な対策についても考察しており、電力使用と環境負荷の関係を理解した上でまとめられていることから、本レポートは目的を十分に達成しており、合格に値する内容であると判断できる。
A.【書誌情報】 題目：一人暮らしにおける家庭電力使用量の分析と節電効果の評価 著者：木田志門 提出日：2026年8月4日 キーワード：電力使用量、節電、家電、エネルギー管理、消費電力 【要旨】 本報告書では、一人暮らしの生活環境における電力使用量を把握するため、2026年4月から6月までの3か月間の月間使用電力量を調査し、各月の変化を分析した。また、実際に使用している家電製品について消費電力と使用時間を調査し、各機器が全体の電力消費に与える影響を計算した。 調査の結果、月間使用電力量は4月が95kWh、5月が82kWh、6月が110kWhとなり、季節や生活習慣によって電力使用量が変化することが確認された。特に、冷蔵庫、照明、電子レンジ、エアコン、パソコンなどの使用が電力消費に大きく影響していた。さらに、待機電力の削減や使用時間の短縮などの節電対策を実施し、電力使用量の低減効果について検討した。 本調査を通して、エネルギー消費を数値として把握することで、感覚的な節電ではなく、データに基づいた省エネルギー対策を行うことが可能であることを確認した。家庭における小さな改善でも継続することで、エネルギー資源の有効利用や環境負荷低減につながることが分かった。 【合格に値する根拠】 本報告書では、実際の生活環境における電力使用量を3か月間継続して測定・整理し、家電ごとの消費電力と使用時間から月間消費電力量を算出した。単なるインターネット上の情報収集ではなく、自身の使用状況に基づいたデータを用いて分析を行った点が特徴である。 また、得られたデータを表計算ソフトで整理し、グラフ化することで電力使用量の変化を客観的に評価した。さらに、節電方法についても、待機電力削減や高消費電力機器の使用時間管理など、調査結果に基づいて検討した。 本課題を通じて、エネルギー利用に関する基礎的知識、データを収集・解析する能力、環境負荷を考慮して行動する姿勢を身につけることができた。これは、持続可能な社会の実現に向けて技術者に求められる、エネルギー管理能力や問題解決能力の向上につながるものであり、ディプロマ・ポリシーに示される「社会に貢献できる技術者としての知識・技能・態度」の獲得に相当すると考える。
A.【書誌情報】 題目：予習報告書 著者：地主葵 提出日：8月4日 【要旨】・【合格に値する根拠】 もっとも手間暇を注いだ課外報告書は予習報告書である。現代の電気化学、最新工業化学、工業技術基礎について予習した。現代の電気化学では自動車のボディーを製造するのに必要なエネルギーを見積もった。自動車がオールアルミニウムでできているとして仮定したとき、アルミニウムの電解精錬にかかる電力量と製造に必要なエネルギーは同等であると仮定でき、エネルギーは17420kW・hであった。最新工業化学ではリチウムイオンポリマー電池について予習した。Liイオン電池の電解液をゲル状の個体膜にしたものである。このような電池は世界に大きな影響を及ぼしたと言え、エネルギーの持ち運びや貯蔵は化学の発展と大きな関わりがあるといえる。最後に工業技術基礎では、テスターでリモコンの電池の電圧を計測した。実際に計測することで目に見えない電子や電流の動きの理解度がました。以上より、学習保証時間として8時間を担保した内容であり、 ディプロマ・ポリシーにふさわしい 知識・態度・能力を獲得したと言える。
A.私が最も手間暇を注いだ課外報告書は、「電気化学におけるエネルギー利用と工業製品・電池・乾電池測定の考察」である。【書誌情報】工業技術基礎・最新工業化学の教科書を参考に作成した課外報告書。【要旨】アルミニウム製造では、ボーキサイトから酸化アルミニウムを経てホール・エルー法による電気分解を行い、1トン当たり約13,000?15,000kWhもの電力を消費することから、工業製品の製造には膨大なエネルギーが必要であることを考察した。また、リチウムイオン電池の充放電の仕組みや、化学エネルギーと電気エネルギーの相互変換について整理した。 さらに、乾電池（単3形）の電圧をテスターで複数回測定し、1.50?1.51V（最大1.508V）という結果を得た。測定値のばらつきについては、接触抵抗や内部抵抗、測定条件の違いが影響すると考察し、実験結果を教科書の内容と照らし合わせて検討した。【合格に値する根拠】文献調査と実験を組み合わせて、電気化学の理論と実測結果を関連付けながら考察し、エネルギー利用や測定誤差について主体的に理解を深めた点に、本報告書の学習成果が示されている。
A.（１）書誌情報 題目：準備した教材について報告してください 著者：本名玄樹 24512138 提出日：2026年4月29日 キーワード：太陽電池、テスター、エネルギー、エンジニア （２）要旨 本報告書では、エネルギーと化学技術の関係について、電池や太陽電池を中心に考察した。電池の製造には多くのエネルギーが必要であり、モノづくりにおけるエネルギー消費は製造時だけでなく、使用後の修理・再利用・廃棄までを含めたライフサイクル全体で考える必要があると考えた。持続可能な社会を実現するためには、製品を作る段階だけでなく、その後の処理や資源循環まで考慮した技術開発が重要である。 また、アルカリ乾電池の電圧測定を通して、測定結果は単なる数値ではなく、測定条件や測定機器の性能、再現性などを考慮して評価する必要があることを学んだ。エンジニアには、得られたデータを正しく扱い、信頼性を判断するための知識や、繰り返し測定・統計的分析を行う実践的な技術が求められる。さらに、太陽電池について学び、化学はエネルギーを別の利用しやすい形へ変換し、貯蔵や活用を可能にする重要な役割を担っていると理解した。今後のエネルギー社会では、エネルギー変換技術の発展だけでなく、環境負荷や資源循環を考慮した化学技術の活用が重要である。 （３）合格に値する根拠 円筒系ニッケルカドミウム蓄電池を製造するのに必要なエネルギーは約50?150MJ/kgほどであると言われている。そしてモノづくりに必要なエネルギーには製品が完成するまでのエネルギーだけでなく処分する時や修理、再利用する時のエネルギーも含まれると考えた。理由は、モノは作られて終わりではなく処分されるまでそのモノであり続けるからである。どれだけ製造過程でエネルギーを削減してもそれを処分する際にたくさんのエネルギーを使ってしまっては元も子もないと考えた。 太陽電池は太陽エネルギーから直接電気取り出すことのできる電池である。特徴として、光電効果によって電気を発生するため燃料が不要で排気ガスが発生しない、発電効率は発電システムの規模に依存しない、曇りのような拡散光でも発電可能、寿命が半永久的などが挙げられる。エネルギー貯蔵と化学の関係について、化学はエネルギーという見えないものを見えるものに変換、応用させて貯蔵したり使ったり、逆に見えるものから見えないものへと変換して貯蔵したり使ったりと人がエネルギーを貯めようとするときのカギのようなツールを担っていると考えた。 PanasonicのEVOLTANEOという単4形のアルカリ乾電池の電圧をテスターで測定した結果1.500Vという結果が得られた。これを踏まえてエンジニアには、これが推定値であり測定条件が同じときもう一度同じ値が出るかどうか、テスターを正しく使うことができているか、テスターの精度がどれくらい高くどの値まで信頼を置けるものなのかなど知識を身に付けることや繰り返し測定し再現性が高いか統計を取り評価する力などの実践的技術がエンジニアに期待される。
A.?題目：予習課題について 著者：今野龍臣 提出日8月4日 ②本報告では、講義で使用する教科書『現代の電気化学』を用いて予習を行った。教科書を通読し、電気化学が電池や燃料電池、電気分解などの技術を支える学問であることを確認した。また、酸化還元反応やエネルギー変換など、今後の講義で扱う重要な内容について全体像を把握した。予習の目的は詳細な理解ではなく、これから学習する分野の概要を知り、専門用語や学習内容に慣れることであった。教科書を事前に読むことで、電気化学が現代社会の様々な技術と関わっていることを理解することができた。 ?今回の予習では、教科書全体に目を通し、各章で扱われる内容や重要な専門用語を確認した。これまで知らなかった電気化学の分野について概要を理解し、今後の講義で学ぶ内容の見通しを持つことができた。また、電池やエネルギー技術など身近な事例と学習内容との関係を意識しながら読むことで、学習への関心を高めることができた。さらに、自ら教科書を読み進めて知識を得ることで、主体的に学習へ取り組む姿勢を養うことができた。これらのことから、大学で求められる基礎的な学習習慣と学習意欲の向上につながる予習であったと考える。
A.書誌情報 電気分解による泳動と拡散の可視化 8月4日提出 奈良間小柚 要旨 本実験では、紫キャベツの色素を含む寒天を用いて、電気分解によるイオンの移動と酸性・アルカリ性の変化を観察した。寒天上に10円玉と1円玉を配置したが、当初はほとんど色の変化が見られなかったため、食塩水を含ませたキッチンペーパーを挟んで再実験を行った。その結果、10円玉付近では緑色、1円玉付近では濃い紫色への変化が確認された。これにより、電極付近で起こるイオンの移動やpHの変化を可視化でき、電気化学反応の仕組みについて理解を深めることができた。 合格に値する根拠 電気分解による泳動と拡散の実験を通して、電気化学や応用化学の基礎知識を実験によって確認し、専門知識を実践的に活用することができた。また、実験結果から原因を考察し、食塩水を加えることで条件を改善して再実験を行うなど、課題解決に向けて論理的に取り組む力を養うことができた。さらに、観察結果を基に電極付近での反応を考察することで、科学技術に関する情報を適切に理解し、継続的に学習する姿勢を身に付けることができた。
A.①書誌情報 題目：準備した教材について報告しなさい、著者：齋藤考裕、提出日：2026年4月28日、教科書：現代の電気化学、最新工業化学、工業技術基礎 ②要旨 本授業で使用する3冊の教科書の全ページをめくり、エネルギー化学と交えて問いに答え、自分の考えを述べた。工業技術基礎では技術者に求められる知識について考えた。 ③合格に値する根拠 現代の電気化学ではアルミニウムについて、製造に必要なエネルギーについて考えた。アルミニウムを1kg製造するのに約14kWh必要である。これより、アルミニウムを材料とした缶について重さを6.1gとすると、1缶作るのに約0.0854kWh必要であると考えられた。 最新工業化学ではニッケル・カドミウム電池から、エネルギー貯蔵と化学の関係について考えた。電池は電位差を利用していることから、正極と負極にどのような材料を用いるかによって、電池貯蔵の性質が異なってくると考えられた。 工業技術基礎では単4電池の電圧を実際に測定した。結果は1.501Vであった。単4電池の平均的な電圧は1.5Vであり、新品では1.5Vから1.6Vである。よって、精度、再現性ともに高いと考えられる。
A.エネルギー化学の講義で学んだ電気化学や波動の基礎理論に基づき、異なる2つの周波数を持つ正弦波信号の重ね合わせと干渉を視覚化するWebアプリを構築した。本アプリでは、正弦波の数式を活用したシミュレーションを実装しており、波形がリアルタイムに流れるアニメーションによって動的な変化を直感的に把握できる。また、画面下部に配置したスライダーを操作することで、ユーザーがリアルタイムに周波数や振幅を自由に変更し、干渉状態を会話的かつインタラクティブに変化させることが可能である。これにより、シミュレーション、アニメーション、インタラクティブ操作という課題の要件を完全に満たす成果物となった。 なおコードは以下に示す。
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A.（１）書誌情報 題目：塩水媒体およびアルミニウム電極を用いた等電位線の測定と端効果の検証 著者：小野朋夏 提出日：2026年8月4日 キーワード：等電位線、電場分布、電気力線、端効果、塩水媒体 （２）要旨 本報告は、導電性媒体（塩水）およびアルミニウム箔電極を用いた電気回路において、電位分布および等電位線の形状を測定し、電場との相互関係および端効果を検証したものである。乾電池を電源とし、短絡防止のため豆電球を接続した回路を構成後、デジタルテスターを用いて各地点の電位を測定した。その結果、正極から負極へ向けて電位が連続的に低下する推移が記録された。電極中央部では等電位線が平行かつ等間隔に分布して一様電場が形成される一方、電極近傍では線間隔が狭まり電場の集中が確認された。また、電極端部では等電位線が外側へ湾曲する端効果が明瞭に観測された。本知見は、等電位線と電気力線の直交性および電場集中の現象論的妥当性を立証する客観的事実を示している。 （３）合格に値する根拠 本報告は、豆電球を組み込んだ安全回路の設計・組み立て、塩水媒体中の各測定点における電圧データの精密測定、等電位線図の作図・定量解析、さらには電磁気学理論および端効果に基づく詳細な考察を含め、合計8時間を超える授業時間外の学習時間を確実に担保して作成された。単なる測定作業にとどまらず、電位分布の乱れや誤差要因（接触抵抗や測定深さの偏差等）を多角的に分析するアプローチにより、自律的な課題追究能力を獲得した。また、場の概念と実測値を比較・検証するプロセスを通じて、専門知識の修得のみならず、ディプロマ・ポリシーに掲げられた「科学的根拠に基づき物理現象を客観的に評価する能力」および「学術的探求心に基づく自律的な問題解決態度」を確かに獲得したため、本評点加点に値する。
A.「ブルーベリーと寒天を用いた電気分解によるイオンの泳動と拡散の可視化実験」 本実験は、溶液中における不可視なイオンの輸送現象（泳動と拡散）を視覚的に捉えることを目的として行った。天然のpH指示薬であるアントシアニンを含むブルーベリー抽出液と食塩水を寒天で固めてセルを作製し、その表面に短絡させた10円硬貨（銅）と1円硬貨（アルミニウム）を設置して局部電池を形成させた。 起電力によって生じる食塩水の電気分解に伴い、電極周辺のpH変化を記録・追跡した。 10円硬貨周辺では水酸化物イオンの生成（アルカリ性化）による緑色への変色が、1円硬貨周辺ではアルミニウムの溶解や加水分解に伴う水素イオンの発生（酸性化）による赤色への変色が観察された。 寒天によって対流を抑えた環境下で、イオンが電場に従って移動する「泳動」と濃度勾配に従って広がる「拡散」の挙動を鮮明に可視化し、電気化学反応のプロセスについて考察を行った。
A.【書誌情報】 題目: ルミノールの合成と化学発光反応のメカニズムおよび血液検出原理の考察 著者: 石曽根萌音 提出日: 2026年8月4日 キーワード: ルミノール合成、化学発光、励起状態、ヘム錯体、血液検出 【要旨】 3-ニトロフタル酸とヒドラジンからの環状ヒドラジド生成、および亜ジチオン酸ナトリウムによるニトロ基の還元反応を経てルミノールを合成した。アルカリ性溶液中で過酸化水素およびヘキサシアノ鉄(III)酸カリウムを加えることで、鮮やかな青白い化学発光を観察した。一般的な燃焼反応とは異なり、本反応では反応中間体である3-アミノフタル酸イオンが直接励起状態として生成され、その余剰エネルギーが熱運動へ遷移する前に光子として系外へ直接放出されるため、熱を伴わない発光が生じる。さらに、赤血球中のヘモグロビンに含まれるヘム（鉄錯体）が同様の触媒作用を示すことを説明し、微量血痕の検出における化学的原理を実証した。 【合格に値する根拠】 本報告書は、有機化合物の合成・精製から光化学的観察に至る一連の実験工程（予習・実習・考察を含めて計8時間の学習保証時間を担保）を完遂した成果である。実験事実に基づき、熱エネルギーを経由しない励起状態からの光放出機構を論理的に考察するとともに、錯体化学の視点から法医鑑識に応用される血液検出原理を自ら体系化して説明する能力を示した。これは、化学分野における専門的知見の習得と、現象のメカニズムを解明・応用する論理的思考力および探究能の獲得を証明するものであり、合格条件を十分に満たしている。
A.（１）書誌情報 題目：「開講前に購入した教科書を用いた予習学習」 著者：阿部遙斗 提出日：令和8年8月4日 キーワード：予習、工業技術基礎、現代の電気化学、最新工業化学、エネルギー工業 授業開始前に指定教科書である『工業技術基礎』『現代の電気化学』『最新工業化学』を購入し、授業内容を理解するための予習に取り組んだ。本報告書は、教科書を用いた学習内容とその成果を整理したものである。 （２）要旨 授業開始前に3冊の指定教科書を購入し、それぞれの目次や各章の構成を確認するとともに、電気化学の基礎概念、工業化学で扱われる代表的な化学プロセス、工業技術に関する基本事項について予習を行った。専門用語や反応式、電池・電極・酸化還元反応などの基礎事項を整理し、授業で扱われる内容との関連を確認した。また、理解が不十分な項目については教科書を繰り返し参照し、授業開始前に基礎知識の定着を図った。 （３）合格に値する根拠 本取り組みでは、授業開始前に指定教科書を購入し、授業時間外に計画的な予習をした。各教科書の内容を読み進めるだけでなく、重要語句や反応原理を整理し、授業で扱われる内容を事前に把握できるよう学習を進めた。その結果、講義では専門用語や理論を基礎知識と結び付けながら理解することができ、復習や課題にも主体的に取り組むことができた。また、教科書を継続的に参照する学習習慣を身に付け、授業時間外に自ら課題を発見し学習を進める姿勢を養った。これらの学習活動は十分な学習時間を確保した主体的な取り組みであり、工学を学ぶための基礎的知識、継続的な学習能力、および専門分野を理解するための姿勢を身に付けたことを示すものである。
A. 本調査は、2026年4月から7月までの4か月間における一人暮らしの電気使用量構造を解明し、持続可能な節電施策を考察することを目的とする。東北電力の従量電灯B（40A）契約下で、検針票やアプリのデータ解析に加え、主要家電（エアコン、浴室乾燥機、24時間換気、サーキュレーター）の定格消費電力を調査した。常時稼働家電と高消費電力家電の比較を通じ、家電の特性に応じた運用の最適化を検証した。 月間使用量は5月に126kWhと高水準になったが、原因は1回で7.5kWh消費する浴室乾燥機の長時間使用とエアコンの併用であった。6月以降に浴室乾燥機の使用を抑えた結果、7月は68kWhとなり、5月比で約46％（58kWh）の節電を達成した。サーキュレーターを用いた部屋干しへの代替試算では、月8回の使用で約58.7kWh（約1,820円）の削減が可能と判明し、高出力家電の見直しが最大の節電策であると実証した。 本課題では、検針票やアプリから得た実測データと家電の定格消費電力に基づき、定量的かつ論理的な解析を行った。常時稼働する24時間換気のベースロード影響と、浴室乾燥機等の高出力家電によるスパイク現象を明確に区別し、理論的な電気料金試算を踏まえた具体的な節電施策を提示している。客観的データに基づき快適性と省エネを両立する持続可能な解を導出しており、単位認定に値すると考える。
A.本予習報告書では、エネルギー化学に関する基礎的な内容について、日常生活や実社会との関わりを意識しながら学習した。まず、モノづくりにおけるエネルギーの役割について理解を深めた。製品は原材料の採取から加工、組み立て、さらには廃棄やリサイクルに至るまでのライフサイクル全体でエネルギーを消費しており、単に製造時だけでなく、広い視点でエネルギーを考える必要があることが分かった。 次に、エネルギー貯蔵と化学の分野では、化学エネルギーを電気エネルギーとして利用する技術について学んだ。具体的には、リチウムイオン電池や燃料電池、水素エネルギーなどが挙げられ、これらは現代社会における重要なエネルギー供給手段である。特に再生可能エネルギーの普及に伴い、エネルギーを効率よく貯蔵・利用する技術の重要性が高まっていることを理解した。 さらに、ろうそくの燃焼に伴うエンタルピーや、自動車の燃費といった具体例を通して、エネルギー量や効率の概念について考察した。電気自動車とハイブリッド車の比較からは、エネルギーの変換効率や利用方法によって性能が大きく異なることが明らかとなった。また、ジョギングや水泳などの運動に必要なエネルギー量を計算することで、人間の活動にもエネルギーが密接に関わっていることを実感した。 以上の学習を通して、エネルギーはあらゆる活動の基盤であり、その利用方法や効率を考えることが持続可能な社会の実現に不可欠であると再認識した。今後は、エネルギー問題をより身近なものとして捉え、効率的な利用や環境への影響について主体的に考えていきたい。
A.(1)https://www.mlsrc.saitama-u.ac.jp/about/mals-forum/No2.pdf (2)本体を折ると中のシュウ酸エステルと過酸化水素が反応し、化学発光(ケミルミネセンス)を起こして熱を出さずに発光する。材料の過酸化水素が1%以上の場合、急激な化学反応で非常に強い光を発し、極めて短かい時間での発光で容器の破損やそれによる漏れでの化学傷や痛みを患ってしまう。 (3)直に発光を体験したことや過酸化水素が1%以下であることを調査した点から合格に値する。
A.
A. もっとも手間暇を注いだ課外報告書は「学んだ成果でWebアプリを作ろう」である。筆頭著者を佐野愛莉とする。エネルギー化学で学んだネルンスト式を応用し、ダニエル電池（Zn/Cu電池）の起電力をリアルタイムで計算するWebアプリを作成した。コード生成にはAIを補助的に利用したが、アプリの構成設計、UIレイアウト、メーター表示の仕様、濃度スライダーの範囲設定、メモリの細かさなどはすべて自分で指示し、試行錯誤しながら調整した。ネルンスト式E=E?－ (0.0592/n) log([Zn??]/[Cu??]) を実装し、濃度変化に応じて電位が滑らかに変化する様子をアニメーションとして視覚化した。 公開URL：https://mellifluous-marshmallow-c42758.netlify.app/ 最も手間暇をかけた点は、化学式の正確な反映だけでなく、学習内容を体感的に理解できる形に落とし込むためのUI設計である。濃度の対数依存性がどのように電位へ影響するかを、数値だけでなく視覚的に示すことで、授業で学んだネルンスト式について改めて理解できた。また、AIを使いながらも、最終的な仕様決定・調整・検証は自分で行ったため、単なるコード生成ではなく「自分の設計思想を形にする」学びとなった。 化学の知識をデジタル表現へ変換する過程で、論理的思考力・問題解決力・表現力が大きく向上したと感じている。学んだ内容を社会に共有できる形に仕上げた点で、この課外活動は合格に値すると考える。
A.書誌情報）「化学発光を体験しよう」24512348_亀山來、提出日：八月四日、キーワード：化学発光、生物発光 要旨） 今回、スーパーで購入したペンライトを用いて化学発光を観察した。化学発光の仕組みは、化学反応のエネルギーによって物質が励起され、それが基底状態に戻る際に光を放つ現象である。熱をほとんど発生しない特徴を持ち、一般に発光物質であるルミノールやシュウ酸エステルなどに過酸化水素などの酸化剤が反応することで発光する。今回用いたのは緑色のペンライトであり、緑色にはアントラセン誘導体（9,10-ビス（フェニルエチニル）アントラセンなど）が含まれ、これが反応したと考えられる。また、青色はペリレンなどで、赤色はローダミンBなどである。ペンライト内部の仕組みは、外側のプラスチック筒に過酸化水素水と蛍光色素が含まれ、内側の薄いガラス管には、シュウ酸エステルが含まれる。そのため、ペンライトをしならせることで、内側の液体と外側の液体が混ざり、反応する仕組みである。 合格に値する根拠） 化学発光を用いたペンライトの仕組みは、エネルギー化学の観点から化学エネルギーから光エネルギーへの直接変換と考えられる。通常の化学反応では、物質が変化する際の余剰エネルギーは主に熱として放出される。しかし化学発光では、シュウ酸エステルなどの分解によって生じたエネルギーが、熱を介さず直接、分子内の電子を高エネルギーな励起状態へと押し上げます。この励起した電子が本来の安定な基底状態に戻る際に、軌道間のエネルギー差がそのまま光として放出される。熱としての損失が極めて少なく、エネルギーの変換効率が非常に高い点が化学的な大きな特徴である。このようなことを学ぶことができた課外学習は合格に値する根拠が十分にあると考える。
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A.題目「予習報告書 準備した教材について報告してください」、著者は川村真由、提出日4/29 本講義で使用するテキスト「現代の電気化学」、「最新工業化学 持続的社会に向けて」、「工業技術基礎」についてすべてのページをめくり課題に回答した。LED電球の製造に必要なエネルギーの予測、リチウムイオン電池の構造などの説明、乾電池の電圧測定とエンジニアに求められる知識について考えた。 テキストを1ページずつめくりながら目を通し、章ごとにどのような内容が紹介されているかを把握した。また、テキストから学習できた内容をもとにしてインターネット上でテキストそれぞれの紹介文を考えて投稿を行った。このことから、私は十分な学習内容と時間を確保しており、合格に値する知識や能力を得られたと言える。
A.【書誌情報】 本報告の題目は「ケミカルライトにおける過シュウ酸エステル化学発光の観察とエネルギー変換機構に関する考察」であり、2026年8月4日に提出した。著者は筆頭著者の田中心優（役割：課題設定、発光実施、レポート執筆）および共著者の神山結菜（役割：撮影協力）である。キーワードとして、化学発光、ケミカルライト、過シュウ酸エステル、エネルギー変換、三現主義の5語を挙げる。 【要旨】 常温下におけるケミカルライト破砕直後に、熱発生や外部光の照射を一切伴うことなく、赤色と青色の鮮明な自発発光が同時に生じる現象を実体験にて観察した。この客観的事実の提示により、熱エネルギーを経由することなく化学エネルギーが直接光へと効率的に変換される化学発光特有の厳密な変換プロセスを可視化し、理論の確実な立証に至った。 【合格に値する根拠】 三現主義（現場・現物・現実）に基づく実験観察と現象の動画記録を行い、ディプロマ・ポリシーに資する科学的客観性と分析力を修得した。学習時間として、課題設定（1.0時間）、予備調査（1.0時間）、実験・記録（1.5時間）、文献調査・緒言執筆（2.0時間）、考察・脱稿（2.5時間）の計8時間を主体的に確保しており、単位修得の基準を満たしている。
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A.電気使用量についての課外演習について 【書誌情報】 題目：使用電力量を分析してみよう 著者：赤堀 颯 提出日：2026年8月3日 キーワード：使用電力量、家電、節電、消費電力、分析 【要旨】 本報告では、2025年10月から2026年7月までの家庭の使用電力量および電気料金を調査し、月ごとの変化を分析した。また、家庭で実際に使用している家電製品の消費電力を調査し、各家電の使用時間を推定することで、総使用電力量との関係を考察した。その結果、2月の使用電力量が235 kWhと最も多く、暖房使用の増加が主な要因であると考えられた。一方、春季は暖房需要の減少に伴い使用電力量が低下し、7月には冷房使用の影響で再び増加した。さらに、待機電力の削減やエアコンの適切な温度設定、LED照明の活用などが節電に有効であることを整理し、家庭における電力消費の特徴と省エネルギーの方法について検討した。 【合格に値する根拠】 本課題では、電力会社の使用履歴を利用した実測データを用いて10か月分の使用電力量および電気料金を整理し、グラフ化して分析を行った。また、家庭で実際に使用している家電製品の消費電力を調査し、使用時間との関係について考察した。単に数値をまとめるだけでなく、季節による電力消費の変化を分析し、その原因と節電方法について科学的な視点から検討した。データの収集、整理、解析、考察を一連の流れで行うことで、エネルギー利用に関する理解を深めるとともに、データを客観的に評価し、根拠をもって考察する能力を養うことができた。また、資料作成やグラフ作成を含めて8時間以上取り組み、課題に必要な知識・技能を身につけた。
A.①書誌情報 ?題目：使用電力量を分析してみよう? 著者：四垂蒼羅? 提出日：2026年7月31日? 家庭内で使用される主要な電気機器および4月から6月までの月間電力使用量を調べて、電気料金明細および家電製品の消費電力表示を用いた電力消費量の算出と比較する。キーワードは電力消費、家電製品、節電、エネルギー管理、消費電力量である。 ②要旨 家庭の電力消費について、4月から6月までの電気料金明細を用いて月間使用電力量を調査した。また、各家電製品の消費電力と使用時間から電力量を計算し、実際の消費量と比較した。その結果、使用電力量は165kWhから135kWhへ減少し、特にエアコンの使用時間減少が大きく影響した。さらに、家電は消費電力だけでなく使用時間も電力消費量に関係することを確認した。 ③合格に値する根拠 本調査では、家庭で使用される電気エネルギーについて、実際のデータ収集、計算、比較、考察を行った。消費電力と使用時間の関係を理解し、エネルギー利用の効率化について検討する能力を身につけた。また、節電方法を具体的に評価することで、持続可能な社会に向けたエネルギー管理の重要性を理解した。
A.今回の課外活動では、授業で使用する指定教科書の購入を行った。教科書は全部で3冊必要であり、そのうち2冊は生協で購入した。実際に教材を手に取ることで、内容の構成や図表の見やすさを確認でき、これから学習する内容への理解や意欲を高めることができた。また、教科書を探す過程で関連する専門書も目にする機会があり、授業内容をさらに深く学びたいという探究心も芽生えた。 なお、残り1冊は生協で注文したが、提出期限までに届かなかったため、今回の報告では紹介することができなかった。届き次第、他の教科書とあわせて活用し、授業内容の理解を深めるとともに、自主的な学習にも役立てていきたい。 教材を準備することは、学習を始めるための第一歩であると感じた。今後は購入した教科書を積極的に活用し、授業だけでなく自ら調べて学ぶ姿勢を大切にしながら学習に取り組んでいきたい。
A.（１）書誌情報 「予習報告書」荒川琴音 4月25日提出 教科書、電池、エネルギー （２）要旨 教科書「工業技術基礎」「現代の電気化学」「最新工業化学」の三種類を指定の日時までに揃え、すべてのページを物理的にめくったうえで設問に答えた。設問は材料の製造のために消費するエネルギー量を計算するといったものや、教科書に掲載された電池の紹介、テスターの使い方を読んで電池の電圧を実測してエンジニアに期待される知識と技術について論じるというものがあった。また、学習内容をSNS上にアップロードした。 （３）合格に値する根拠 この課題を通して十分な学習時間を保証でき、ディプロマポリシーにふさわしい能力を獲得することができた。そのためこの課外学習は合格に値している。 まずこの課題に取り組むにあたり、教科書を購入し、すべてのページに目を通し、設問に答え、SNS上にアップロードするという手間がかかっている。そのため十分な学習時間は保証できる。 また、すべてのページをめくって設問に答えたこと、テスターを使って電池の電圧を測定したことにより「応用化学、化学工学及びバイオ工学の基礎知識と、それらを応用する能力を身に着けている」ということ、その成果をインターネット上にアップロードしたことにより、「社会的・職業的に自立する意識と、社会と産業の発展に貢献する意欲を身に着けている」ということが言える。 このように、この課題は合格に必要な基準は十分に満たしていると考える。よって合格に値すると考える。
A.「化学発光について」石川愛菜 キーワード：化学発光 市販のピンク色ケミカルライトを用いて化学発光の様子を観察した。 近くのワッツウィズで購入した市販のピンク色ケミカルライトを使用した。ケミカルライトを軽く折り曲げて内部のガラス管を破損させ、内部に入っている液体同士が混ざるようにした。その後、発光開始までの時間や光の色、明るさの変化を観察した。また、発光状態を確認しやすくするため、部屋を暗くした状態でも観察をした。 ケミカルライトを折り曲げると内部で小さな音がした後、数秒以内にピンク色の光を発し始めた。発光直後は最も明るく、暗い場所では光がはっきりと確認できた。その後、時間の経過とともに徐々に明るさは低下したが、数時間にわたって発光が続いた。電池などの電源を使用していないにもかかわらず光を発し続けたことから、内部で起こる化学反応によって光エネルギーが生じていることを確認できた。 化学反応の進行とエネルギー変化について理解を深めることができた。また、電池や電源を使用せずに光を発することから、物質内部の化学反応によってエネルギーが放出されていることを実感できた。身近な現象を授業内容と関連付け、自ら観察・考察を行った点が合格に値すると考えた。
A.化学発光について観察するものが最も手間暇を注ぎました。理由は、そもそも化学発光を観察できるケミカルライト類がどこにも売っているのを見つけられず、ついに見つけたものがDAISOのケミカル発光ライトであったからです。ケミカルライトの化学発光の様子を観察したところ、暗所でケミカルライトを折り曲げて内部のガラスアンブルを破壊して発光させました。よく振ったところ、より均一に強く青色に発光している様子を観察することができました。内容物を確認したところ、エーテル類と蛍光物質が入っていたため、これが酸化反応を起こし、光としてエネルギーを放出したため発光したのだと考えました。
A.
A.教材として「現代の電気化学」「最新化学工学」「工業技術基礎」を用い、電池の原理や製造技術、電圧測定について学習した。「現代の電気化学」では鉛蓄電池、「最新化学工学」ではリチウム電池、「工業技術基礎」では乾電池の電圧測定を取り上げ、それぞれの特徴や技術的課題を整理した。鉛蓄電池は充放電反応によって電気エネルギーと化学エネルギーを相互に変換するが、硫酸化により寿命が短くなる課題があることを学んだ。また、リチウム電池は高性能である一方、製造時に多くのエネルギーを消費するため、省エネルギー化との両立が重要であることを理解した。さらに、回路計を用いて単3乾電池の電圧を測定した結果、1.611Vとなり、公称電圧1.5Vとの差を測定誤差や測定条件の観点から考察した。 3種類の教材を関連付けて学習することで、電池の原理だけでなく、製造時のエネルギー消費や測定技術まで含めて総合的に理解することができた。実際に電圧測定を行い、得られた結果を公称値と比較して評価したことで、測定誤差や計測機器の特性についての理解も深められた。これらの学習を通して、電池技術には性能だけでなく、耐久性、省エネルギー性、正確な測定が重要であることを学び、実践的な知識として身に付けることができた。
A.
A. 実際に、ペンライトを買いに行った。私が買ったのは赤のペンライトである。赤色のペンライトが他の色と異なる点は、使用する半導体材料と必要なエネルギーである。赤色LEDには主にアルミニウム・ガリウム・インジウム・リン（AlGaInP）などの材料が用いられ、青色や緑色LEDに使われる窒化ガリウム（GaN）系とは異なる。赤色は可視光の中で最も波長が長く（約620?750 nm）、光子1個あたりのエネルギーが小さいため、比較的低い順方向電圧（約1.8?2.2 V）で発光する。一方、青色や白色LEDでは約3.0?3.5 V程度の電圧が必要となる。 したがって、ペンライトはLEDのエレクトロルミネッセンスによって発光し、赤色LEDは長波長・低エネルギーの光を出すため、他の色とは使用する半導体材料や必要な電圧が異なることが大きな特徴である。
A.
A.
A. 本報告書は、家庭におけるエネルギー消費の実態把握を目的として実施した課外調査「月あたりの使用電力量の調査と家庭内家電の消費電力」の成果を取りまとめたものである。著者は千葉暖乃である。キーワードとして、電気料金、電力使用量、家電、消費電力、稼働時間をあげる。提出日は７月31日である。 本調査では、4～6月の使用電力量が95～110 kWhの範囲で推移し、扇風機の長時間利用が始まった5月に消費電力が最大（110 kWh）となることを明らかにした。家電ごとの動態分析では、24時間常時稼働する冷蔵庫が全体の基盤電力を大きく占める一方、電子レンジのような高出力家電であっても短時間使用であれば月間電力量への影響は限定的であることを定量的に導き出した。また、巷の節電情報の真偽を科学的に検証し、常時稼働する冷蔵庫の開閉抑制や配置見直しが極めて有効であるのに対し、近年の低待機電力家電においてコンセントの頻繁な抜き差しによる節電効果は薄いことを論理的に見出した。家庭の電力消費は単なるワット数ではなく、「消費電力×使用時間」の積で決定づけられる本質を総括した。 本活動が加点合格に値する根拠は、日常生活の身近な数値からエネルギー工学の基本概念を主体的にアプローチし、定量的かつ多角的な検証を展開した点にある。電気料金の変動というマクロな現象に対し、各家電の仕様と推定稼働時間というミクロなデータを対比させて因果関係（5月の電力暴増の主因など）をロジカルに解明した。さらに、インターネット上の溢れる節電術を鵜呑みにせず、待機電力の現状を踏まえて費用対効果を批判的に吟味し、より持続可能で実効性の高い節電アクションを提示した。このように、自発的な問題意識から調査を完遂し、理論と社会のリアルな結びつきを深く洞察した成果は、極めて高い評価に値すると確信する。
A.
A. 題目：準備した教材について報告してください 著者：我妻凱陽 提出日：2026年8月3日 キーワード：エンジニア、再現性、分析、要因 エンジニアには精密で再現性の高い実験を行うための知識と技術が必要であると考えた。実験が失敗した際には誤差の要因を分析し、改善につなげる力が求められる。また、一度だけ正確な測定値が得られても信頼性は十分ではなく、同一条件で複数回測定して平均値やばらつきを確認し、測定条件や手順を標準化することが重要である。 今回の学びを通して、測定値の正確さだけでなく、実験の再現性や信頼性を確保することの重要性を理解した。また、実験で生じた誤差の原因を分析し、改善につなげる考え方や、同じ条件で測定を繰り返してデータを評価する能力の必要性を学んだ。さらに、測定条件や手順を標準化することの重要性も身に付けることができた。
A.課外活動では、ルミノール反応による化学発光を観察した。化学発光は、化学エネルギーが直接光エネルギーに変換される現象であり、外部からの加熱や照射を必要としない。ルミノールは酸化剤の存在下で酸化され、反応過程で励起状態となった生成物が基底状態へ戻る際に青色光を放出した。観察された発光は化学反応に伴うエネルギー変換の一例であり、生物発光やケミカルライトにも応用されている。本観察により、化学エネルギーから光エネルギーへの変換現象を確認した。
A.書誌情報 題目 予習報告書 著者 佐藤裕周 提出日 2026/4/28 キーワード 測定、エネルギー 要旨 エネルギー化学に関する知識を概説的に知り、エネルギーに対してより深い知見から意見を創出する事を目的とした。今回は、教科書の熟読と、実際の電流測定を行った。自分が知ることが出来たことは、エネルギーは小型化することで、利便性をあげ、モノの製造には、多くのエネルギーを必要とすると言う事である。これにより、自身は、エネルギーについて広く理解することが出来た。 合格に値する根拠 合格に値する根拠については、ディプロマ・ポリシーの中で、専門分野の知識と技能が挙げられると考える。教科書を読むことで知識をつけることが出来、加えて実際に電流測定を行うことで、技能についても能力を高めることが出来たからであると考えるためである。実技、座学の両方の面からみて、今回の予習報告書では、このディプロマ・ポリシーを満たすことが出来たと言える。
A.予習課題 教科書を買うことで、授業の内容を深く理解し復習にも役立てることができた
A.電気分解による泳動と拡散を可視化 本活動では、赤タマネギから抽出した天然のアントシアニン色素を利用し、10円玉と1円玉が形成する局部電池による電気分解と、寒天培地内におけるイオンの拡散挙動の可視化に挑戦した。まず、赤タマネギから色素を抽出し、食塩水と寒天を煮詰めて均一な指示薬培地を作製した。培地上に短絡させた10円玉（銅）と1円玉（アルミニウム）を設置し、1時間ごとに色の変化と広がりを観察・記録した。実測の結果、10円玉側では鮮やかな黄色～黄緑色への変色が確認された。これは正極側で銅Cuが溶出して銅イオンCu2+を形成したことや、局所的なpH変化に伴い赤タマネギのアントシアニン色素と錯体を形成・反応したことが原因と考えられる。一方、1円玉（負極）側では水分子の分解に伴う局所的なpH変化により、周囲とは異なる濃い呈色変化が観察された。時間の経過に伴い、これらの変色領域は各電極を中心に時間をかけてきれいな同心円状へと均一に拡大していく様子が観察できた。寒天により物理的な対流を完全に抑えた状態において、変色域が濃度勾配に沿って広がったことから、発生したイオンの主な移動要因が「拡散」であることを実証できた。赤タマネギ色素の抽出から長時間の定点観察に至る一連のプロセスを通じ、局部電池による化学反応とイオンの動的な移動メカニズムを視覚的に理解することができた。
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A.【書誌情報】 テーマ：紫キャベツ色素を用いたイオン移動（対流・拡散・泳動）の可視化実験 【要旨】 紫キャベツ色素を含む食塩水寒天に10円玉と1円玉を短絡して設置し、局部電池を形成させた。電気化学反応によって生じるpH変化を紫キャベツ色素の変色として観察し、1時間ごとの色の変化を記録した。10円玉側では酸素の還元反応によって水酸化物イオンが生成し、塩基性となって青?緑色へ変化した。一方、1円玉側ではアルミニウムの酸化と加水分解により酸性となり、赤紫?ピンク色への変化が見られた。また、時間の経過とともに色の変化した領域が周囲へ広がり、イオンの拡散過程を視覚的に確認できた。 【合格に値する根拠】 本実験では、局部電池による酸化還元反応と、それに伴うpH変化を紫キャベツ色素によって可視化し、イオンの移動を観察した。さらに、色の変化が時間とともに広がる様子から、寒天中では対流がほとんど起こらず、主に拡散と泳動によってイオンが移動していることを考察できた。電気化学反応と物質移動の関係を実験結果から理解し、目的に沿った考察を行うことができた。
A.予習を挙げる。特に、テキスト工業技術基礎の予習が印象に残っている。本課題では、アルカリ乾電池の電圧をテスターで測定し、表示値との比較を行った。初めてテスターを使用したため、測定レンジの設定やリード線の接続方法など、基本的な使用方法から学び、実際に電圧を測定した。測定の結果、乾電池の表示値1.50 Vに対して1.47 Vが得られた。使用したテスターの測定精度は±2％であったことから、この差は測定器の精度や測定誤差の範囲内であり、測定結果は妥当であると判断した。今回の実習を通して、測定値は表示値と完全に一致するとは限らず、測定器の性能や誤差を考慮して結果を評価することが重要であると学んだ。また、電圧測定は電気・電子機器やエネルギー機器の状態を把握するための基本的な手法であり、正しい測定方法と結果の解釈を身に付けることの重要性を実感した。
A.私は予習の報告書に最も手間暇を注いだと思う。 エネルギー化学では最新工業化学、現代の電気化学、、の3冊の教科書をそれぞれ1ページずつ物理的にめくり、内容を大まかに予習した。 3冊の教科書を1ページずつ確実に物理的にめくり、内容を事前に大まかに掴んだということが合格の根拠であるといえる。 授業の内容をある程度予習できたことで、より授業内での議論や自分の中での内容整理に大きく役立ったように思う。
A.大学の課外報告書として「使用電力量の分析」に取り組みました。家庭の3か月分の使用電力量を調べ、家電製品ごとの消費電力や使用時間を整理し、月ごとの電力消費を比較・分析しました。表計算ソフトを用いてデータを集計し、グラフや表を作成することで、どの家電が多くの電力を消費しているかを客観的に確認することができました。今回の調査を通して、日常生活での省エネルギーの重要性や、データに基づいて節電方法を考えることの大切さを学びました。
A.予習報告書 【書誌情報】 題目：最新工業科学 持続的社会に向けて 著者：野村正勝、鈴鹿輝男 提出日：2026年4月29日 キーワード：リチウムイオン電池、酸化還元反応、エネルギー密度、二次電池、再生可能エネルギー 【要旨】 本報告では、リチウムイオン電池の動作原理と特徴について考察した。リチウムイオン電池は、正極と負極で生じる酸化還元反応によって化学エネルギーと電気エネルギーを相互に変換する二次電池である。リチウムイオンが電極材料中を可逆的に移動することで繰り返し充放電が可能となり、軽量で高いエネルギー密度を実現している。また、再生可能エネルギーの普及を支える重要な蓄電技術であり、その性能向上には電極材料や電解質など化学的知識が不可欠であることを考察した。 【合格に値する根拠】 本報告では、リチウムイオン電池の構造や動作原理について、酸化還元反応、リチウムイオンの移動、電極材料の結晶構造、電解質の役割などを文献を基に調査・整理し、化学的観点から考察を行った。また、エネルギー密度や充放電特性について理解を深めるとともに、再生可能エネルギー社会を支える蓄電技術としての役割や今後の課題について検討した。これらの学習を通して、電気化学に関する専門知識を体系的に習得し、文献調査・分析・考察を行う能力を養うことができたため、学習保証時間8時間に相当する成果を満たしていると考える。
A.場所：加茂水族館 観察対象：オワンクラゲ 概要：加茂水族館の学芸員・飼育員さんにブラックライトを当ててもらい、オワンクラゲがGFP（緑色蛍光タンパク質）によって発光する様子を観察した。
A.【書誌情報】 題目： ケミカルライトにおける過シュウ酸エステル化学発光の観察とエネルギー変換機構に関する考察、著者： 神山結菜（筆頭著者：課題設定、実験実施、レポート執筆）、田中心優（共著者：撮影協力）、 提出日： 2026年8月4日、キーワード： 化学発光、ケミカルライト、過シュウ酸エステル、エネルギー変換、三現主義 【要旨】 常温環境下においてケミカルライトを破砕した直後に、発熱や外部からの光照射を一切伴うことなく、赤色および青色の鮮明な自発発光が同時に発現する現象を実体験として観察した。この客観的事実の提示を通して、熱エネルギーを経由せずに化学エネルギーが直接光エネルギーへと効率的に転換される化学発光固有の厳密な変換メカニズムを実証し、理論的理解の確証を得るに至った。 【合格に値する根拠】 三現主義（現場・現物・現実）に即した実験観察および現象の動画記録を遂行し、ディプロマ・ポリシーで求められる科学的客観性と高度な分析力を習得した。また、学習時間として、課題設定（1.0時間）、予備調査（1.0時間）、実験・記録（1.5時間）、文献調査・緒言執筆（2.0時間）、考察・脱稿（2.5時間）の計8時間を主体的に費やしており、単位修得要件を十分に満たしている。
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A.題目は「ケミカルライトを用いた化学発光の観察」、2026/8/1実施、キーワードは「化学発光、ケミカルライト、化学エネルギー、光エネルギー、蛍光色素」である。本報告では、市販の黄色のケミカルライトを用いて化学発光を観察し、発光開始後の状態を1時間ごとに写真撮影して記録した。 ケミカルライトの薬液を混合すると黄色に発光し、時間の経過とともに発光が弱くなり、黄緑色のような発光へ変化する様子が確認できた。この結果から、化学反応によって生じたエネルギーが光エネルギーへ変換され、反応物の消費に伴って発光が弱くなることを確認した 実際にケミカルライトを用いた観察と1時間ごとの記録を行い、撮影した写真を比較して発光状態の時間変化を考察した。また、化学発光の仕組みについて調査し、観察結果と関連付けて考察するまでの一連の活動に8時間以上取り組んだ。実際の現象を観察し、得られた結果を化学とエネルギー変換の知識から説明する能力を身につけることができた。
A.1.予習報告書について、渡邉巧、「エネルギー」 4/29提出 2.現代の先端産業では、半導体製造などの極限の精密さを実現するために莫大なエネルギーが投じられており、デジタル社会はその目に見えないエネルギーの結晶の上に成り立っている。そのため、製品の省エネ性能だけでなく製造プロセスの抜本的な効率化が最重要課題となる。 また、電池の電圧測定における微差の分析に見られるように、エンジニアには理論上の理想値と現実の差を認識し、データの信頼性を担保する実践的な検証能力が求められる。さらに、天候に左右される太陽光発電などの自然エネルギーを安定利用するためには、需給の不一致を解消するストック機能が不可欠である。電力を二次電池の酸化還元反応や水素などの化学結合という物質へと「翻訳」する化学的転換の効率化こそが、持続可能な未来を支える基盤となる。 3.本講義において、私は電気化学の基礎理論から実用的なデバイスに至るまで深く学び、確かな理解を得た。具体的には、起電力やネルンストの式、過電圧の低減機構やボルタンメトリー、各種センサの原理を修得し、それらを体系的なノートや答案として表現した。また、実験データの誤差分析や、半導体製造・太陽光発電における化学的エネルギー変換の重要性など、単なる知識の暗記に留まらない実践的かつ多角的な考察力を培った。理論と現実のギャップに向き合うエンジニアとしての素養や、持続可能な社会における化学の役割を捉える視点を身につけたことは、本講義の目的を十分に達成している証左であり、単位取得に値すると考える。
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A.【書誌情報】 題目：「予習報告書」。 キーワード：LED、石炭、エネルギー貯蔵、乾電池、測定。 【要旨】 LEDは製造時に高温処理やクリーンルーム維持のため多くのエネルギーを必要とするが、使用時の消費電力が小さく寿命も長いため、ライフサイクル全体では省エネルギー性に優れることを学んだ。また、石炭は炭素に化学エネルギーを蓄えた資源であり、乾留によってコークスやガスへ変換することで利用しやすい形にできることを理解した。さらに乾電池の電圧を3回測定した結果、平均1.56 Vでばらつきは±0.01 V程度と小さく、高い再現性が確認された。 【合格に値する根拠】 本報告書では、エネルギー変換、エネルギー貯蔵、電気計測という異なるテーマについて調査と実測を行った。特に乾電池の電圧測定では、複数回測定による再現性の確認を通して、測定誤差やデータの信頼性について考察した。また、LEDのライフサイクル評価や石炭のエネルギー利用について調べることで、エネルギー技術を製造から利用まで総合的に捉える視点を身につけた。これらの活動を通して、工学的な課題を客観的なデータに基づいて評価する能力や、科学的知識を社会問題と関連付けて考察する能力を養うことができた。
A.予習報告書 鉛電池 正極の酸化鉛と負極の鉛から構成される。酸素発生過電圧と水素発生過電圧が大きいことで、単セルあたり2.0Vという電池電圧を形成する。 ガラス 1kgあたり約900キロカロリーのエネルギーが必要になる。 テスターを購入した。
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A.書誌情報】 題目: オワンクラゲ等の海洋生物における化学発光メカニズムの観察と考察著者: [小林凌大] 提出日: 2026年8月4日、キーワード: クラゲ、化学発光、ルシフェリン、ルシフェラーゼ、GFP著者としての役割（※共著の場合のみ記載）: 観察実験の企画・実施、発光現象の撮影、文献調査および本報告書の執筆全般 【要旨】 本報告書は、海洋生物（特にオワンクラゲやウミホタル等）の発光現象を実際に観察し、その化学的・生物学的な発光メカニズムを解明・考察したものである。クラゲの発光は、発光物質ルシフェリンと酵素ルシフェラーゼの酸化反応、ならびに緑色蛍光タンパク質（GFP）へのエネルギー移動によって引き起こされる。本体験および実験を通じて、生体内におけるエネルギー変換効率の高さや化学発光の原理を実地で検証し、生物学と化学の境界領域における基礎的知見を得た。 【合格に値する根拠】 本報告書は、事前準備・実験観察・事後考察を含めて計8時間の学習保証時間を満たしており、以下の通りディプロマ・ポリシー（DP）に合致した知識・能力を獲得したため、合格に値する
A.私が最も手間暇を注いだ課外報告書は、「ケミカルライト（折ると光るライト）の仕組み」についてまとめた報告書です。 ケミカルライト（折ると光るリング）は、化学発光という現象を利用して光を出す製品です。内部には、シュウ酸エステルと蛍光色素を含む溶液、そして細いガラス管の中に入った過酸化水素水が別々に封入されています。 ケミカルライトを折ると、内部のガラス管が割れて過酸化水素水とシュウ酸エステル溶液が混ざります。すると化学反応が起こり、その反応で生じたエネルギーが蛍光色素に伝わります。エネルギーを受け取った蛍光色素は励起状態となり、元の状態に戻るときに光を放出します。この現象を化学発光といいます。 ケミカルライトは電池や電気を使わずに光ることが特徴で、ほとんど熱を発生しないため「冷たい光」とも呼ばれます。また、蛍光色素の種類を変えることで緑、青、赤、黄色などさまざまな色を作ることができます。さらに、周囲の温度によって光り方が変化し、高温では明るく光る代わりに早く消え、低温ではやや暗くなりますが長時間光り続けます。 このような安全で扱いやすい性質から、ケミカルライトはコンサートやイベントだけでなく、防災用品、夜間作業、キャンプ、釣り、医療現場など、ほかにもさまざまな場面で利用されています。
A.題目：予習報告書、著者:後藤匠、提出日：4/29、キーワード：再現性 本報告書では、太陽電池の原理、エネルギー貯蔵技術、リチウム製造に必要なエネルギー、乾電池の再現性の観察を通じて、エネルギー化学の基礎と技術者倫理の関係を総合的に学んだ。太陽電池は化学反応を伴わずに光を直接電気に変換する装置であり、半導体のpn接合における電子励起と内部電界による電荷分離が電流を生む。この仕組みは、エネルギー変換の中でも特に環境負荷が小さく、持続可能な社会に不可欠な技術である。一方、電池のようなエネルギー貯蔵技術は化学反応を利用してエネルギーを保持するものであり、材料科学と化学工学の知識が不可欠である。リチウム製造には50～70kWhもの膨大なエネルギーが必要であり、資源採掘から精製までの工程がいかにエネルギー集約的であるかを理解した。モノづくりとは単に製品を作る行為ではなく、原料採掘から加工、品質保証までの全工程にエネルギーと人的労力が投入される総合的な活動である。また、乾電池の電圧測定では、1.500Vという高い再現性を確認し、科学的原理の理解と定量的な観察が技術者に求められる基本能力であることを学んだ。 これらの学習を通じて、エネルギー技術は科学的知識だけでなく、社会的責任と倫理的判断を伴う領域であることを理解した。今回の学習では、太陽電池の物理原理、電池の化学反応、リチウム製造のエネルギー負荷、乾電池の再現性評価という４つの異なる視点からエネルギー化学を体系的に理解した。これらは単なる知識の寄せ集めではなく、学習保証時間8時間に値する深い探究であり、ディプロマ・ポリシーが求める「知識・態度・能力」を総合的に獲得した内容である。まず、太陽電池の学習では、半導体物性・電子励起・内部電界・電荷分離という物理化学の基礎を理解し、化学反応を伴わないエネルギー変換技術の重要性を認識した。これは、持続可能な社会に向けた技術者としての知識基盤に該当する。次に、エネルギー貯蔵技術の学習では、化学反応を利用した電池の仕組みを理解し、材料選択・反応設計・安全性評価など、実践的な化学工学の視点を獲得した。これは「専門知識を実社会で応用する能力」に該当する。リチウム製造の学習では、資源採掘から精製までの工程に膨大なエネルギーが必要であることを知り、モノづくりが環境負荷と密接に関わることを理解した。技術者は効率だけでなく環境倫理を考慮して設計する必要があるという態度を身につけた。乾電池の再現性測定では、実測値1.500Vという高い再現性を確認し、科学的原理を定量的に説明する能力と、測定結果を正しく評価する姿勢を獲得した。これは「科学的思考力と判断力」に該当する。以上の学習を通じて、私はエネルギー技術の科学的理解、環境への配慮、倫理的判断、定量的評価能力という、技術者に不可欠な知識・態度・能力を総合的に獲得した。よって、本報告書は学習保証時間8時間に値し、ディプロマ・ポリシーにふさわしい内容であるといえる。
A.使用電力量を分析してみよう 自分の家の使用電力量を分析する加害報告書でした。 ３か月分のデータをもとに、何が原因で電力使用量が減ったのか自分の生活を思い出しながら考えるのが大変でした。
A.テキストの予習です。 小沢昭弥、現代の電気化学,丸善,(2012). 野村正勝・鈴鹿輝男, 最新工業化学―持続的社会に向けて―, 講談社サイエンティフィク, (2004). 小林一也,工業技術基礎、実教出版 (2002). 電池は、エネルギーを必要な時に利用できる形で保存するための代表的な技術であり、現代社会におけるエネルギー利用を支える重要な役割を担っている。特に、再生可能エネルギーの普及や電気自動車の発展に伴い、効率よくエネルギーを蓄える技術の重要性はさらに高まっている。エネルギーを保存することは、単に蓄えるだけでなく、必要な量を安定して供給できるようにする必要があるため、ものづくりにおいて非常に難しい課題の一つであると考える。 また、製品を製造する際には、多くの工程でエネルギーが消費される。例えば、スターラーのような比較的小さな装置でも約3.6MJのエネルギーを必要とし、装置の大型化や構造の複雑化に伴って消費エネルギーはさらに増加する。そのため、製品の性能や品質を維持しながら、どれだけ少ないエネルギーで製造できるかを考えることが重要である。今後のものづくりでは、エネルギー消費量を削減するだけでなく、エネルギーを効率的に保存・利用する技術を発展させることで、環境負荷の低減と持続可能な社会の実現につながると考える。
A.予習報告書名：「エネルギー化学に関する教科書の予習」 対象：エネルギー化学講義（教科書予習） 実施期間：2026年度前期 本予習報告書では、授業で扱う範囲を事前に教科書で読み進め、重要な用語や法則、反応の仕組みについて整理した。特に、電池や電気化学、エネルギー変換、電極反応などの内容について、図や式を確認しながら理解を深めた。また、授業で理解しやすいように疑問点を事前にまとめ、専門用語の意味や理論を自分なりに調べて知識を補った。予習を行うことで、授業中の説明が理解しやすくなり、復習にも役立てることができた。 この予習報告書は、毎回授業前に教科書を読み、重要事項を整理してまとめる作業を継続して行ったため、多くの時間と労力を要した。専門的な内容が多く、理解するためには教科書だけでなく関連資料も参考にしながら学習を進めた。また、授業後には予習内容と講義内容を照らし合わせ、不足していた部分を追記することで理解を深めた。継続的に学習へ取り組み、授業内容の理解向上や知識の定着につながったことから、最も手間暇をかけた課外報告書であり、十分に合格に値する内容であると考える。
A.私はこれまで複数の課外報告書や予習報告書に取り組んできたが、その中でもっとも手間暇と金銭を注いだのは、教科書を自費で購入して体系的に予習を行い、さらにテスターを用いて乾電池の電圧を実測した報告書である。教科書購入は単なる出費ではなく、授業内容を深く理解するための投資であり、予習の段階から章ごとに要点整理を行い、化学発光・電池・界面化学などの基礎を丁寧に読み込んだ。特に、化学エネルギーが光へ直接変換される化学発光の原理は、教科書で読むだけでは理解しきれず、ページの内容と照らし合わせながら自分の言葉で整理した。 さらに、マンガン乾電池を購入し、テスターを使って電圧を測定したことは、机上の学習を現実の現象へと結びつける重要な経験となった。測定値は1.61Vであったが、技術者は数値を鵜呑みにせず「どんな条件で得られた値なのか」を常に問い直す姿勢が求められることを実感した。測定環境、電池の状態、温度など、数値の背後にある要因を考察することで、教科書で学んだ内容が実際の観測とどのように結びつくかを理解できた。 この報告書は、教科書購入という金銭的負担、予習に費やした長時間の学習、乾電池の購入と測定という実験的取り組みを含んでおり、課外報告書の要件である「現場・現物・現実に基づく学習」を満たしている。単なる感想ではなく、事実に基づく記述と自力でのデータ収集を行った点で、もっとも労力を注いだ報告書として紹介するにふさわしい内容となった。
A.【書誌情報】 題目：「エネルギー化学における予習報告書」 著者：?橋紘太朗 提出日：2026年8月2日 キーワード：エネルギー変換、電池、エネルギー貯蔵、化学エネルギー、材料 【要旨】 本報告書では、エネルギー化学の理解を深めるため、教科書を全ページ確認する予習を行い、エネルギー変換や貯蔵に関する内容を体系的に学習した。特に、化学エネルギーと電気エネルギーの関係に着目し、乾電池の電圧測定や電池の構造について調べた。また、エネルギー貯蔵技術として電池を取り上げ、化学反応によってエネルギーを蓄え、必要な時に電気エネルギーとして取り出す仕組みを理解した。さらに、アルミ缶を例として、材料を製造するために必要なエネルギーを計算し、身近な製品にも多くのエネルギーが利用されていることを学んだ。 【合格に値する根拠】 本課題では、単に教科書の内容を確認するだけでなく、全ページを順番に確認することでエネルギー化学全体の体系を把握し、その上で複数の追加課題に取り組んだ。乾電池の電圧測定では、電気化学反応によって化学エネルギーが電気エネルギーへ変換されることを実験的に確認した。また、エネルギー貯蔵技術や材料製造に必要なエネルギーについて考察することで、化学が電池や工業製品の開発、持続可能な社会の実現に深く関係していることを理解した。この取り組みを通して、知識を得るだけでなく、実験・計算・考察を通じてエネルギーを定量的に捉える力を身につけることができた。
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大学教育の質の保証・向上ならびに 電子化及びオープンアクセスの推進の観点から 学校教育法第百十三条に基づき、 教育研究活動の状況を公表しています。
第百十三条 大学は、教育研究の成果の普及及び活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。
