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コンピュータを利用した高専用化学工学学習システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 61850166
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 化学工学
研究機関長岡工業高等専門学校

研究代表者

関沢 恒男  長岡工業高等専門学校, 工業化学科, 教授 (90042746)

研究分担者 間室 規  一関高専, 化学工学科, 教授 (70021136)
須藤 義孝  東京高専, 工業化学科, 教授 (40011069)
大島 榮次  東京工大, 資源化学研究所, 教授 (20010770)
松田 智  長岡工業高等専門学校, 工業化学科, 助手 (80165828)
MAMURO Tadashi  Ichinoseki Technical College, Professor
研究期間 (年度) 1986 – 1987
研究課題ステータス 完了 (1987年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1987年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1986年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード高専用化学工学学習システム / 汎用化サブルーチン / ビデオ映像の利用 / 化学工学教育用ビジュアルシミュレータ / プラントオペレーション用シミュレータ / FORTRAN 77プログラム / BASICプログラム / コンピュータグラフィックス / 熱力学定数のデータベース
研究概要

1.汎用化サブルーチンとそれを利用した化学工学学習システムの開発 高専レベルの化学工学分野で多用される各種数値計算法と三角座標などのコンピュータグラフィックス(CG)手法をFORTRAN77とBASICで汎用性のあるサブルーチンを開発した. そしてこれらのサブルーチンを利用して多数の化学工学学習プログラム(流動25, 伝熱19, 蒸発1, 蒸留9, )を作成した. これら全てのプログラムを1つの大プログラムにまとめ上げることによって, キー入力のみで任意のプログラムを呼び出して実行し, その計算結果をカラフルなCGで表示できるようにシステム化した.
2.ビデオ映像の利用 実操業下のカセイソーダ濃縮用の多重効用蒸発缶のビデオ映像とその操作条件などの音声をパソコン画面にスーパーインポーズして, 設計の計算結果のグラフィックス表示と対照させることによって学生の化学工学理解を促進できる学習システムを開発した.
3.シミューレータの開発 吸着・化学反応・蒸留などの複雑な化学現象を確率過程とみなし, それにモンテカルロ法を適用しその計算の途中経過をパソコン画面上に文字キャラクタ群で表わすビジュアル・シミュレータを開発した. これによって平衡とそれに達するまでの遷移過程の概念を可視的に理解させることが可能となった. また化学反応装置内の発熱反応をスタートアップから定常運転までのプラントオペレーションを安全にかつより速く行う教育訓練用シミュレータを, ポンプの起動・停止, バルブの開閉および反応装置内の温度制御をCRT上に指先で軽く触れるだけで可能なタッチスクリーンを使用して開発した.
「視覚と触覚に訴える」新しい高専用のコンピュータを利用した化学工学学習システムは, 数高専の化学工学教育に試用されて高い評価を得ている.

報告書

(2件)
  • 1987 研究成果報告書概要
  • 1986 実績報告書

研究成果

(13件)

すべて その他

すべて 文献書誌

  • [文献書誌] 関沢恒男: J. of the Association of Personal Computer for Chemists.9. 59-67 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 関沢 恒男: J. of the Association of Personal Computer for Chemists.9. 68-76 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 関沢恒男: J. of the Association of Personal Computer for Chemists.10. 105-118 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 関沢恒男: J. of the Association of Personal Computer for Chemists.10. 119-131 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 関沢恒男: J. of the Association of Personal Computer for Chemists.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大島榮次: "工業化学のためのFORTRAN77" 日刊工業新聞社, 234 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] CAI Computer Programs of Chemical Engineering for Technical College Students. Part 1. Fluid Flow Calculation.: J. of trhe Association of Personal Computer for Chemists.9. 59-67 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuneo SEKIZAWA: "CAI Computer Programs of Chemical Engineering for Technical College Students. Part 2. Heat Transfer Calculation." J. of the Association of Personal Computer for chemists.9. 68-76 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuneo SEKIZAW: "CAI Computer Programs of Chemical Engineering for Technical College Students. Part 3. Calculation and Design of Multiple-effect Evaporator" J. of the Association of Personal Computer for Chemists.10. 105-118 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuneo SEKIZAWA: "CAI Computer Programs of Chemical Engineering for Technical College Students. Part 4. Design of Batch Simple Distillation of Binary Component System Which Behaves as an ideal Solution." J. of the Association of Personal Computer for Chemists.10. 119-131 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuneo SEKIZAWA: "CAI Computer Programs of Chemical Engineering for Technical College Students. Part 5. Simulator for Tranining of Start-up Operation of Chemical Reactor with a "Touch-Screen"." J. of the Association of Personal Computer for Chemists.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Eiji O'SHIMA: Nittukan Kogyo Shinbunsya. FORTRAN 77 in Chemical Engineering, 234 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大島榮次: "工業化学のためのFORTRAN77" 日刊工業新聞社, 234 (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書

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公開日: 1987-03-30   更新日: 2016-04-21  

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