化学の学生実験とタイアップする形で「化学実験法II」の講義を担当していました。
ここではそこで使ったプリントや練習問題などについて紹介しておこうと思います。
2014.4.12. 吉村洋介
これまでぼくは、毎回A3版で2枚のプリントに、要点と思われるものを書いたものを使って話をしてきました。
けれども結構詰め込む内容が多いこともあって、
学生さんから後で勉強するのに不便だという意見があり、
参考書として指定するのに適当なものもないようなので、
(「どうせやらないくせに」と思いながらも)今年度は心を入れ替えて文章化したものを配布することにしました。
どこまでこの殊勝な気持ちが続くか分かりませんが、ともあれここに講義のテキストを公開して、
決意ほどは示そうと思います。
ぼくは個人的には pdf形式で公開するのは好みでないのですが、式がいろいろ出てきたりするので、ここではpdf形式で行くことにします。
数式、章や節、図表の番号などいい加減ですが、そこらへんはまたおいおい考えます。
例によって思い違いをしていることや、とんでもないミスがいろいろあると思います。
いろいろご指摘いただければ幸いです。
- 第1回(4月10日):
単位と数値と化学量論のはなし
- 第2回(4月17日):
統計と検定のはなし
いささか分量を誤り、時間内に話が収まりませんでした。早速に破綻が始まり、次回はどうするか・・・
- 第3回(4月24日):
誤差のはなし
容量分析の実験で標定操作が持つ意味合いに重点をおいたつもりなんですが、どこまで伝わったか・・・。
なお精度に関して日本ではJISに用語の混乱があります(precisionを「精度」とするかaccuracyを「精度」とするか)。
ぼくはどうしてよいかわからず、とりあえずJIS 8103 計測用語に準拠していますが、これからはJIS Z8402に拠るべきなのかもしれません。
「正確さ」(trueness)の位置づけも、ぼくの中ではどこかあいまいです。
GUM文書をもっと読み込んで、紹介すべきだったとも思いますが、まあ今回はこういうことで・・・
- 第4回(5月1日):
流体とまさつのはなし
輸送現象の話の前に、流体力学の基本的なところは押さえておこうと思ったんですが・・・
- 第5回(5月15日):
混合・拡散のはなし
取りあえず拡散についての基本的なところを紹介したつもりなのですが、やはり風呂敷を広げすぎている感が満載・・・
なお前週は本部施設掛の森さんにお願いして、安全講習(リスクアセスメントのワークショップ)。
- 第6回(5月22日):
熱伝導のはなし
学問的に釈然としないところがあって、あまり「熱」の伝導について話はしたくないんですが・・・
黒体輻射のプランクの式は知っていても、キルヒホッフの法則を知らない学生も多く、まあこんな乗りの話もありかと思ってます。
- 第7回(5月29日):
蒸留のはなし
直前までバタバタしていて、これまで以上にまとまりがありません。
蒸留に関わって、特にレーリーの式について、未だにその意味するところをぼくは捉えかねています。
自分なりの答えを見つけたら、また話題にのぼせたい問題の一つではあります。
- 第8回(6月5日):
クロマトグラフィーのはなし
液体クロマトグラフィーを念頭に、理論段数の考え方を中心に構成してみました。
この話の前に受講者の多くは、化学実験でアゾベンゼンを光異性化させHPLCとTLCを用いてシス体とトランス体を分離する実験を行っていたのですが・・・
- 第9回(6月13日):
最小2乗法のはなし
線形最小2乗法について、パラメータの誤差・信頼区間ぐらいまでを視野に、できるだけ簡明な形を志したつもりです。
もっと最小分散推定に寄り添う形がいいのかもしれませんが、化学ではこういう接近の仕方が実践的かと思っています。
ともあれこれでぼくの担当分は終了です。
後はラスボス、武田さんにお任せ・・・
- 試験(7月31日):
試験問題
全問、誘導を付けた形で出題しました。問3の熱交換の問題は予告出題でした。
簡単と思った問1が、意外に出来がよくないのに驚きました。
単位の換算や式の計算など、泥臭いが大事なことは、もっと演習等で修業を積んでもらう必要がありそうです。
またすべてをSIに焼き直さなくとも、同じく首尾一貫した(coherent)単位系であるCGS系で問題を処理する柔軟さも持っていて欲しかったのですが、なかなかそこらへんは難しいようです。
問2は不出来でした。
分散分析の雰囲気をちょっとでも味わってもらおうと思ったのですが、それにはたった1時間の講義ではとても間に合わないのでしょうね。
今回の反省点の一つです。
問3は中学生的な視点から解いたらどうなるかという形で誘導することにしました。
実験を行う上で大事なものの在り処を、こうした所から読み取ってもらえればと思ったのですが・・・