コンピュータネットワーク

科目基礎情報

学校 福島工業高等専門学校 開講年度 令和02年度 (2020年度)
授業科目 コンピュータネットワーク
科目番号 0134 科目区分 専門 / 選択
授業形態 演習 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 電気工学科(R2年度開講分まで) 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 1
教科書/教材 Web上のテキストを使用する.
担当教員 小泉 康一

到達目標

①ネットワークの基本概念を理解し、ネットワークを実際に構築するための基本的な技術について理解を深める。
②ネットワークプロトコルに関する理解を深め、ネットワーク技術者としての知識を身につける。

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
ネットワークの基本概念を理解し、ネットワークを実際に構築するための基本的な技術について理解を深める。各授業項目の内容を理解し、応用できる。各授業項目の内容を理解している。各授業項目の内容を理解していない。
ネットワークプロトコルに関する理解を深め、ネットワーク技術者としての知識を身につける。各授業項目の内容を理解し、応用できる。各授業項目の内容を理解している。各授業項目の内容を理解していない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
シスコ社の国際的ネットワーク技術者認定資格CCNAのカリキュラムを使い,ディジタル通信の基本原理を理解しコンピュータネットワークにおいてディジタル通信技術がどのように活用されているかについて学ぶ.
授業の進め方・方法:
中間試験は実施せず、その代わりにe-ラーニング教材によるオンライン課題によって成績評価を行う。期末試験は50分で実施する。試験成績を50%,CCNAオンライン試験などの演習課題をあわせて50%として評価し,60点以上を合格とする.再試験は授業内で実施するすべての課題を正当な方法で期限内に終了させ、総合成績が規定の点数に達した者のうち、再試験日までに実施する数回の指導をすべて受けた者のみ受験できる。この科目は学修単位科目のため,事前,事後の学習として,e-learningによる課題,小テストを実施する.
注意点:
本講義を受講する場合は同時開講される通信工学IIも受講することを推奨する.   
自学自習の確認方法:CCNAオンライン試験を定期的に実施する.
参考書
・ネットワークの基礎 CCNA1 教科書ガイド,翔泳社,ISBN4798114677
・ルータとルーティングの基礎 CCNA2 教科書ガイド,翔泳社,ISBN4798114669

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 CCNAコースの概要
テキストへの接続方法、オンライン試験の受験方法、オンラインでの学習
2週 パーソナルコンピュータのハードウェア ネットワークの数学
3週 オペレーティングシステム
ネットワーキング用語
4週 ネットワークへの接続
帯域幅・ネットワーキング モデル
5週 ISP経由のインターネット接続 イーサネットの基礎
6週 ネットワークアドレッシング イーサネットの動作
7週 イーサネットの種類
10M,100M,1G,10Gそれぞれのイーサネット
8週 ネットワークサービス
イーサネット スイッチング
4thQ
9週 無線テクノロジー
イーサネット ルーティング
10週 基本的なセキュリティ
ルータ,スイッチの動作について
11週 ネットワークのトラブルシューティング TCP/IPの動作,TCPとUDPの違い
12週 コースのまとめ
通信制御とエラー訂正
13週 演習
演習問題
14週 CCNA Discoveryオンライン試験 CCNA Discovery FINAL EXAMをオンラインで受験
15週 総合演習
授業全体のまとめ
16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週
基礎的能力工学基礎情報リテラシー情報リテラシー情報を適切に収集・処理・発信するための基礎的な知識を活用できる。3
論理演算と進数変換の仕組みを用いて基本的な演算ができる。3
コンピュータのハードウェアに関する基礎的な知識を活用できる。3
情報伝達システムやインターネットの基本的な仕組みを把握している。3
同一の問題に対し、それを解決できる複数のアルゴリズムが存在しうることを知っている。3
与えられた基本的な問題を解くための適切なアルゴリズムを構築することができる。3
任意のプログラミング言語を用いて、構築したアルゴリズムを実装できる。3
情報セキュリティの必要性および守るべき情報を認識している。3
個人情報とプライバシー保護の考え方についての基本的な配慮ができる。3
インターネット(SNSを含む)やコンピュータの利用における様々な脅威を認識している3
インターネット(SNSを含む)やコンピュータの利用における様々な脅威に対して実践すべき対策を説明できる。3
専門的能力分野別の専門工学情報系分野計算機工学整数・小数をコンピュータのメモリ上でディジタル表現する方法を説明できる。4後15
基数が異なる数の間で相互に変換できる。4後15
整数を2進数、10進数、16進数で表現できる。4後15
小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。4後15
基本的な論理演算を行うことができる。4後15
基本的な論理演算を組合わせて、論理関数を論理式として表現できる。4後15
論理式の簡単化の概念を説明できる。4後15
簡単化の手法を用いて、与えられた論理関数を簡単化することができる。4後15
論理ゲートを用いて論理式を組合せ論理回路として表現することができる。4後15
与えられた組合せ論理回路の機能を説明することができる。4後15
組合せ論理回路を設計することができる。4後15
コンピュータを構成する基本的な要素の役割とこれらの間でのデータの流れを説明できる。4後15
プロセッサを実現するために考案された主要な技術を説明できる。4後15
メモリシステムを実現するために考案された主要な技術を説明できる。4後15
入出力を実現するために考案された主要な技術を説明できる。4後15
コンピュータアーキテクチャにおけるトレードオフについて説明できる。4後15
ハードウェア記述言語など標準的な手法を用いてハードウェアの設計、検証を行うことができる。4後15
要求仕様に従って、標準的なプログラマブルデバイスやマイコンを用いたシステムを構成することができる。4後15
コンピュータシステムネットワークコンピューティングや組込みシステムなど、実用に供せられているコンピュータシステムの利用形態について説明できる。4後15
デュアルシステムやマルチプロセッサシステムなど、コンピュータシステムの信頼性や機能を向上させるための代表的なシステム構成について説明できる。4後15
集中処理システムについて、それぞれの特徴と代表的な例を説明できる。4後15
分散処理システムについて、特徴と代表的な例を説明できる。4後15
システム設計には、要求される機能をハードウェアとソフトウェアでどのように実現するかなどの要求の振り分けやシステム構成の決定が含まれることを説明できる。4後15
ユーザの要求に従ってシステム設計を行うプロセスを説明することができる。4後15
プロジェクト管理の必要性について説明できる。4後15
WBSやPERT図など、プロジェクト管理手法の少なくとも一つについて説明できる。4後15
ER図やDFD、待ち行列モデルなど、ビジネスフロー分析手法の少なくとも一つについて説明できる。4後15
システムプログラムコンピュータシステムにおけるオペレーティングシステムの位置づけを説明できる。4後15
プロセス管理やスケジューリングなどCPUの仮想化について説明できる。4後15
排他制御の基本的な考え方について説明できる。4後15
記憶管理の基本的な考え方について説明できる。4後15
情報通信ネットワークプロトコルの概念を説明できる。4後4
プロトコルの階層化の概念や利点を説明できる。4後4
ローカルエリアネットワークの概念を説明できる。4後6
インターネットの概念を説明できる。4後6
TCP/IPの4階層について、各層の役割を説明でき、各層に関係する具体的かつ標準的な規約や技術を説明できる。4後6
主要なサーバの構築方法を説明できる。4後12
情報通信ネットワークを利用したアプリケーションの作成方法を説明できる。4後12
ネットワークを構成するコンポーネントの基本的な設定内容について説明できる。4後12
無線通信の仕組みと規格について説明できる。4後12
有線通信の仕組みと規格について説明できる。4後12
SSH等のリモートアクセスの接続形態と仕組みについて説明できる。4後12
基本的なルーティング技術について説明できる。4後12
基本的なフィルタリング技術について説明できる。4後12
情報数学・情報理論集合に関する基本的な概念を理解し、集合演算を実行できる。4後15
集合の間の関係(関数)に関する基本的な概念を説明できる。4後15
ブール代数に関する基本的な概念を説明できる。4後15
論理代数と述語論理に関する基本的な概念を説明できる。4後15
離散数学に関する知識をアルゴリズムの設計、解析に利用することができる。4後15
コンピュータ上での数値の表現方法が誤差に関係することを説明できる。4後15
コンピュータ上で数値計算を行う際に発生する誤差の影響を説明できる。4後15
コンピュータ向けの主要な数値計算アルゴリズムの概要や特徴を説明できる。4後15
情報量の概念・定義を理解し、実際に計算することができる。4後15
情報源のモデルと情報源符号化について説明できる。4後15
通信路のモデルと通信路符号化について説明できる。4後15
その他の学習内容少なくとも一つの具体的なコンピュータシステムについて、起動・終了やファイル操作など、基本的操作が行える。4後15
少なくとも一つの具体的なオフィススイート等を使って、文書作成や図表作成ができ、報告書やプレゼンテーション資料を作成できる。4後15
少なくとも一つのメールツールとWebブラウザを使って、メールの送受信とWebブラウジングを行うことができる。4後15
コンピュータウィルスやフィッシングなど、コンピュータを扱っている際に遭遇しうる代表的な脅威について説明できる。4後12
コンピュータを扱っている際に遭遇しうる脅威に対する対策例について説明できる。4後12
基本的な暗号化技術について説明できる。4後12
基本的なアクセス制御技術について説明できる。4後12
マルウェアやフィッシングなど、コンピュータを扱っている際に遭遇しうる代表的な脅威について説明できる。4後12

評価割合

試験オンライン課題オンライン試験受講態度その他合計
総合評価割合503020000100
基礎的能力503020000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000