概要:
すべてのモノがインターネット上で接続されるIoT社会で必要とされる実践力を身に着ける。
そのために組み込み機器やネットワーク機器の適切な制御方法を学ぶ。
授業の進め方・方法:
グループでの実習を基本とするが、必要に応じて講義を行う。
教科書で扱わない内容については、別途資料を配布する。
適宜レポート課題を出すので、期日までに提出すること。
注意点:
【事前学習】
授業で扱う内容について教科書の記載を確認すること。また、前回の授業で扱った内容について復習し、用語の意味を再確認しておくこと。
【評価方法・評価基準】
課題（80％）、発表（20％）で評価する。詳細は第１回目の授業で告知する。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
授業の概要説明、部材確認、ラズパイ設定と起動 |
ラズパイに対する適切な設定と起動ができるようになる。
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| 2週 |
レポートの書き方 |
理科系のレポートを書く際の基本事項として、レポートの構成や「事実と意見の分離」等の原則を理解する。
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| 3週 |
Linuxの基礎 |
基本的なLinuxコマンドやエディタの使用方法を習得し、ネットワーク設定、ディスプレイ設定、ソフトウェアインストール等を行えるようになる。
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| 4週 |
ラズパイによるサーバー構築 |
ラズパイ上にWebサーバーやファイルサーバーを構築できるようになる。
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| 5週 |
ラズパイ上でのプログラミング（Scratch, Python） |
ラズパイ上でScratchやPythonによるプログラミングができるようになる。
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| 6週 |
ラズパイによる周辺機器制御（原理、LED） |
ブレッドボードを活用し、ラズパイとLEDを接続し、LEDの制御ができるようになる。
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| 7週 |
周辺機器からの割り込み制御（スイッチ） |
プログラム上で周辺機器からの割り込みを制御できるようになる。
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| 8週 |
I2Cデバイス制御 |
プログラム上でI2Cデバイスの制御ができるようになる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
ラズパイによるWebプログラミング |
ラズパイ上のプログラムからWebサービスにアクセスできるようになる。
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| 10週 |
ネットワークの基礎 |
TCP/IPの概要を理解した上で、Linux上の基本的なネットワークコマンドを使えるようになる。
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| 11週 |
スイッチングハブ |
VLANについて理解し、セキュリティを考慮したスイッチングハブの設定ができるようになる。
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| 12週 |
L3スイッチ |
パケットフィルタの原理を理解し、セキュリティを考慮したL3スイッチの設定ができるようになる。
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| 13週 |
ルータ1 |
ネットワークのルーティングについて理解し、セキュリティを考慮したルータの設定ができるようになる。
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| 14週 |
ルータ2 |
VPNについて理解し、ルータを用いてセキュアなVPNを構築できる。
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| 15週 |
無線LAN |
無線LANのセキュリティリスクを理解し、適切なアクセスポイントの設定ができる。
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| 16週 |
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| 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 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 | 2 | |
| 実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。 | 2 | |
| 実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。 | 2 | |
| 実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 | 2 | |
| 実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 2 | |
| 実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。 | 2 | |
| 実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。 | 2 | |
| 実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 3 | |
| 個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。 | 3 | |
| 共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 3 | |
| レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。 | 3 | |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 情報系分野 | プログラミング | 要求仕様に従って、標準的な手法により実行効率を考慮したプログラムを設計できる。 | 3 | |
| 要求仕様に従って、いずれかの手法により動作するプログラムを設計することができる。 | 3 | |
| 要求仕様に従って、いずれかの手法により動作するプログラムを実装することができる。 | 3 | |
| 要求仕様に従って、標準的な手法により実行効率を考慮したプログラムを実装できる。 | 3 | |
| 計算機工学 | 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 | |
| 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 | |
| コンピュータシステム | 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| プロジェクト管理の必要性について説明できる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| システムプログラム | コンパイラの役割と仕組みについて説明できる。 | 4 | |