コンピュータ工学

科目基礎情報

学校	米子工業高等専門学校	開講年度	平成31年度 (2019年度)
授業科目	コンピュータ工学
科目番号	0030	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	電気情報工学科	対象学年	4
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	並木 通男 (監修), 大川 晃一, 石川 正和他，基礎からの基本情報技術者試験突破テキスト テクノロジ編,実教出版 および自作テキスト
担当教員	松本 正己

到達目標

以下の項目に関する基本的な知識(含む，技術英語)と、実践的能力を身に付けることを目標とする．
１．CPUアーキテクチャの成り立ちと構成を把握し，その動作を説明できる．
２．コンピュータシステムとバス・アーキテクチャおよび周辺システムの構成と動作を説明できる．
３．OSの基本的機能と仕組みやアプリケーションの構造と動作を理解し、その機能を説明・実行できる．

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	CPUアーキテクチャの成り立ちと構成を把握し，その動作を説明できる．	CPUアーキテクチャの成り立ちと構成を把握し，その動作を理解できる．	CPUアーキテクチャの成り立ちと構成を理解できない．
評価項目２	コンピュータシステムとバス・アーキテクチャおよび周辺システムの構成と動作を説明できる．	コンピュータシステムとバス・アーキテクチャおよび周辺システムの構成と動作を理解できる．	コンピュータシステムとバス・アーキテクチャおよび周辺システムの構成を理解できない．
評価項目３	OSの基本的機能と仕組みやアプリケーションの構造と動作を理解し、その機能を説明・実行できる．	OSの基本的機能と仕組みやアプリケーションの構造と動作を理解し、その機能を理解できる．	OSの基本的機能と仕組みやアプリケーションの構造と動作を理解し、その機能を理解できない．

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 A-4

JABEE d1

教育方法等

概要:

コンピュータの動作原理、ソフトウェアとハードウェアに関する基本的事項を学ぶ．最新のコンピュータ技術に対応するために必要な基礎知識を習得し、システム全体を体系的に理解する．
現在はBlack Box化しているPCを黎明期の素子レベルから遡ることによって最新機器の構造を紐解き、より実践的な知識を身に付ける．

授業の進め方・方法:

コンピュータシステムの全体像を把握し、各論へ進む．いろいろなメディアから情報を得て、技術用語に慣れ親しむことが肝心である．
また，次のような自学自習を60時間以上行うこと．
　・授業内容を理解するため，予め配布したプリントや教科書で予習する．
　・授業内容の理解を深めるため，復習を行う．
　・課題を与えるので，演習を行いレポートを作成する．
　・定期試験の準備を行う．

注意点:

質問は講義終了後および放課後に受ける。詳しい説明等が必要な場合には講義終了時に申し込むこと。
IPAの基本情報処理技術者試験問題などにも取り組むみ、理解を深めること。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス，コンピュータシステム概要（コンピュータの歴史，ノイマン型コンピュータ）	コンピュータシステムの発展の概略とノイマン型CPUの基本構成を理解する．
		2週	CPUアーキテクチャ１（加算回路とALU）	情報の表現，論理回路，半・全・加算回路とALU, を理解する．
		3週	CPUアーキテクチャ２（バスと演算処理）	バス・アーキテクチャと演算処理手順の関係とアドレッシングについて理解する．
		4週	CPUアーキテクチャ３（プログラム）	分岐・判断による処理手順の拡張とプログラムについて理解する．
		5週	数値の取り扱い	bit演算と論理演算および，実数演算と浮動小数点の精度について理解する．
		6週	PCアーキテクチャ１（システム構成と規格）	PCシステムの構成と規格について理解する
		7週	PCアーキテクチャ２（バスとIF)	PCシステムの構成と規格（バスとインタフェース）について理解する
		8週	前期中間試験
	2ndQ
		9週	主記憶装置	記憶素子と主記憶装置について理解する．
		10週	補助記憶装置	記憶メディアと補助記憶装置，ファイルシステムについて理解する．
		11週	入出力装置	入出力装置とグラフィックシステムについて理解する．
		12週	オペレーティングシステム１（OSの機能，タスク管理，入出力管理）	OSの持つ機能の概要と，ジョブ，タスク管理と割り込み，入出力管理などのOSの機能について理解する．
		13週	オペレーティングシステム２（メモリ管理と仮想記憶）	OSの持つ機能のうち，メモリ管理と仮想記憶システムについて理解する．
		14週	ソフトウェアシステム	アプリケーション，ユーティリティなどのプログラムについて理解する．
		15週	最新コンピュータ技術	仮想化技術，GPUによる高速化技術などのトピックスを取り上げ先端技術を知る．
		16週	前期期末試験

評価割合

	試験	レポート	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	70	30	0	0	0	0	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	70	30	0	0	0	0	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0