到達目標
1. 2 進数、10 進数、16 進数などの数の体系を説明でき、基数変換や補数表現、浮動小数点表示ができる。
2. 論理式を用いた表現や論理演算を行うことができ、簡単化などの技法を用いながら論路回路を作成できる。
3. 組み合わせ回路および順序回路のしくみや動作を説明できる。
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 | 桁数の多い数についての基数変換や無限小数の浮動小数点表示、補数表現を用いた計算ができる。 | 2 進数、10 進数、16 進数などの基数変換や有限小数の浮動小数点表示、補数表現ができる。 | 2 進数、10 進数、16 進数などの基数変換や、補数表現ができない。 |
| 評価項目2 | 真理値表・論理式・論理回路図の相互の導出ができる。また、カルノー図や論理式の変形による簡単化を正しく行うことができる。 | 論理式から論理回路図を作成することができ、真理値表から論理式を導き出せる。また、カルノー図による簡単化を行うことができる。 | 論理式から論理回路図を作成することができず、真理値表から論理式を導き出せない。また、カルノー図による簡単化を行うことができない。 |
| 評価項目3 | 並列加算器や加減算器などの構成や動作を説明できる。また、順序回路からタイミングチャートを作成して動作・役割を説明できる。 | 加算器などの基本的な組み合わせ回路を手順に沿って設計できる。また、順序回路からタイミングチャートを作成できる。 | 組み合わせ回路の設計ができず、順序回路からタイミングチャートを作成できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
コンピュ－タの基本構成と動作原理を理解し、情報処理技術の普遍的な知識の修得を図る。
授業の進め方・方法:
授業のうち前半はコンピュ－タの原理やデータ表現、ブール代数について学ぶ。後半はコンピュータを構成する論理回路の基本的な設計方法やしくみ、および記憶装置の役割としくみについて学ぶ。
注意点:
授業ではコンピュータに関する基礎的な原理・手法を広く扱うため、それらの理解に努める姿勢が求められる。また、学習内容の理解を深めるために、演習・課題等に積極的に取り組むことが求められる。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
コンピュータの歴史と動作原理 |
五大装置のそれぞれの役割と、これらの装置間のデータ・制御の流れを説明できる。
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| 2週 |
基数変換 |
整数、小数を2 進数、10 進数、16 進数で表現できる。また、基数が異なる数の間で相互に変換できる。
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| 3週 |
浮動小数点表示・補数表現 |
実数および負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。
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| 4週 |
補数表現を用いた計算 |
負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。
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| 5週 |
ブール代数と論理回路 |
基本的な論理演算を行うことができる。また、論理ゲート記号を用いて論理回路図を作成できる。
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| 6週 |
論理回路の基礎 |
真理値表から論理式（主加法標準形・主乗法標準形）を導き出せる。また、真理値表・論理式・回路図を相互に導き出せる。
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| 7週 |
後期中間試験 |
学んだ知識の確認ができる。
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| 8週 |
カルノー図を用いた簡単化（１） |
カルノー図を用いて論理式の簡単化ができる。
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| 4thQ |
| 9週 |
カルノー図を用いた簡単化（２） |
カルノー図を用いて論理式の簡単化ができる。
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| 10週 |
組み合わせ回路（１） |
半加算器・全加算器・補数器などの基本的な組み合わせ回路を設計し、動作を説明できる。
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| 11週 |
組み合わせ回路（２） |
半加算器・全加算器・補数器などの基本的な組み合わせ回路を設計し、動作を説明できる。
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| 12週 |
順序回路（１）：フリップフロップ・レジスタ |
フリップフロップなどの順序回路の基本素子について、その動作と特性を説明することができる。また、具体的な順序回路の動作をタイミングチャートを用いて説明できる。
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| 13週 |
順序回路（２）：シフトレジスタ・カウンタ |
具体的な順序回路の動作をタイミングチャートを用いて説明できる。
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| 14週 |
メモリ（主記憶装置と補助記憶装置） |
主記憶装置と補助記憶装置の構造、およびメモリの階層構造について説明できる。
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| 15週 |
学年末試験 |
学んだ知識の確認ができる。
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| 16週 |
答案返却・解説 |
学んだ知識の再確認ができる。
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 情報 | 整数、小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 2 | 後2,後3,後7 |
| 基数が異なる数の間で相互に変換できる。 | 2 | 後2,後3,後7 |
| 基本的な論理演算を行うことができる。 | 2 | 後5,後6,後7,後10,後11,後15 |
| 基本的な論理演算を組み合わせて任意の論理関数を論理式として表現できる。 | 2 | 後6,後7,後10,後11,後15 |
| MIL記号またはJIS記号を使って図示された組み合わせ論理回路を論理式で表現できる。 | 2 | 後5,後6,後7,後10,後11,後15 |
| 論理式から真理値表を作ることができる。 | 2 | 後5,後6,後7,後10,後11,後15 |
| 論理式をMIL記号またはJIS記号を使って図示できる。 | 2 | 後6,後7,後10,後11,後15 |
評価割合
| 試験 | レポート・小テスト等 | | | | | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 50 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 70 |
| 専門的能力 | 20 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 |