情報工学基礎実習Ⅰ

科目基礎情報

学校 一関工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 情報工学基礎実習Ⅰ
科目番号 0010 科目区分 専門 / 必修
授業形態 実験 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 未来創造工学科(情報・ソフトウェア系) 対象学年 3
開設期 前期 週時間数 4
教科書/教材 自作テキスト使用予定
担当教員 阿部 林治,和山 正人

到達目標

(1) Linuxサーバーを構築し、Linux上で様々な処理を行うことができる
(2) ネットワーク機器の基本的な設定を行うことができる
(3) 組み込み機器にハードウェアを接続し、プログラムから制御することができる


【教育目標】C, D, E

【キーワード】Linux, 組み込みシステム,ネットワーク機器

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
Linuxサーバーを構築し、Linux上で様々な処理を行うことができる 所望の処理を行うためのLinuxサーバーの設定を自ら調査して行うことができるLinuxサーバーを構築し、基本的な処理を行うことができるLinuxサーバーの構築や基本的な処理を行うことができない
ネットワーク機器の基本的な設定を行うことができるネットワークの仕組みを理解した上でセキュアなネットワークを構築できるセキュアなネットワーク構築のための標準的なネットワーク機器設定を行えるネットワーク機器の設定が行えない
組み込み機器にハードウェアを接続し、プログラムから制御することができる組み込み機器のアーキテクチャを理解した上でハードウェアを制御するプログラムを作成できるハードウェアの基本的な制御を行うプログラムを作成できるハードウェアの基本的な制御を行うプログラムを作成できない

学科の到達目標項目との関係

 教育目標 C 説明 閉じる
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教育方法等

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Linuxサーバーや組み込み機器、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:
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、別途資料を用意する。
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(100%)で評価する。詳細は第1回目の授業で告知する。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 Linux基礎実習 準備編 実習で使用する自分のパソコンを理解して、仮想マシン環境を準備する。
2週 Linux基礎実習 インストール編 仮想マシン上にLinuxをインストールできる。
3週 Linux活用実習 コマンド編 Linuxコマンドを理解して操作できるようになる。
4週 Linux応用実習 サーバ構築編 Webサーバを構築する手順を理解する。
5週 ネットワーク基礎実習 TCP/IP編 ネットワークの基礎知識をLinuxコマンドを利用して理解する。
6週 ネットワーク応用実習 セキュリティ編 ネットワーク機器とセキュリティについて理解する。
7週 クラウドとLinuxについて AWSやMicrosoft Azureに代表されるクラウド環境でのLinuxの利用方法について理解する。
8週 ラズパイ概要、レポートの書き方 ラズベリーパイ(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。
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。
2ndQ
9週 ラズパイ実習1 ラズパイとLEDを接続し、PythonでLEDの制御ができるようになる。またラズパイとスイッチを接続し、プログラム上でスイッチからの割り込みを制御できるようになる。
10週 ラズパイ実習2 ラズパイ上の汎用ピンを制御することでセンサーを制御できるようになる。
11週 ラズパイ実習3 SSH公開鍵認証の仕組みを理解し、ラズパイに対し、その設定を行えるようになる。
12週 ラズパイ実習4 各種センサーを駆使して、センサーデータを自由に扱えるようになる。
13週 ラズパイ実習5 各種センサーを駆使して、センサーデータを自由に扱えるようになる。
14週 ラズパイ実習6 ラズパイを用いた様々なアイディアを検討し整理できる。
15週 ラズパイ実習7 各種センサーを駆使して、様々なアイディアを発表できる。
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

評価割合

課題発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合10000000100
基礎的能力300000030
専門的能力400000040
分野横断的能力300000030