コンピュータ基礎

科目基礎情報

学校	秋田工業高等専門学校	開講年度	令和03年度 (2021年度)
授業科目	コンピュータ基礎
科目番号	0012	科目区分	専門 / 必修
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	創造システム工学科（電気・電子・情報系）	対象学年	3
開設期	通年	週時間数	2
教科書/教材	教科書：「基礎からわかる論理回路」松下俊介著(森北出版)／補助教科書：「H8アセンブラ入門」浅川毅，堀桂太郎共著(東京電機大学出版局)，「H8マイコン入門」堀桂太郎著(東京電機大学出版局)／その他：自製プリントの配布
担当教員	菅原 英子

到達目標

1. 任意の組合せ回路を設計できる．
2. 各種フリップフロップの構造，特性，動作について説明できる．
3. 順序回路の概念が理解でき，任意の順序回路を設計できる．
4. 一般的なコンピュータの構成，動作，データ表現について説明できる．

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	任意の組合せ回路を真理値表，論理式，回路図等で表すことができる．	任意の組合せ回路の真理値表から論理式を導出できる．また，論理式から回路図を書くことができる．	真理値表から論理式を導出できない．論理式から回路図を書くことができない．
評価項目2	各種フリップフロップの動作や特性について，状態遷移図・状態表・特性方程式・回路図を示して説明できる．	各種フリップフロップの動作や特性について，状態遷移図・状態表・特性方程式・回路図を見ながら説明できる．	各種フリップフロップの動作や特性について説明できない．
評価項目3	任意の順序回路を状態遷移図，状態表，タイミングチャート，回路図等で表すことができる．	状態遷移図，状態表，タイミングチャート，回路図等で表された順序回路の動作や構造を説明できる．	順序回路の動作や構造を説明できない．
評価項目4	一般的なコンピュータの構成，動作，各種データ表現について例を挙げて説明できる．基数変換ができる．	一般的なコンピュータの構成，動作について説明できる．基数変換ができる．	一般的なコンピュータの構成，動作，各種データ表現について説明できない．基数変換ができない．

教育方法等

概要:

マルチプレクサ，エンコーダ，加算器などの組合せ回路の真理値表，論理式，回路図での表現方法を学び，組合せ回路設計手法を習得することを目標とする．また，各種フリップフロップ，カウンタ，レジスタなどの基本的な順序回路の動作，特性について学び，順序回路設計手法を習得することを目標とする．
さらに，コンピュータの内部構造を理解し，コンピュータを構成する各種技術について説明できるようになることを目標とする．

授業の進め方・方法:

講義形式で行う．適宜，演習，小テストを実施し，レポートを課す．
小テスト，レポートも成績評価の対象とする．

注意点:

合格点は50点である．各中間・期末成績を，到達度試験結果70%，小テスト・レポート30%で評価する．特に，レポート未提出者は単位取得が困難となるので注意すること．
総合評価=(前期中間成績+前期末成績+後期中間成績+後期末成績)/4

(授業を受ける前) 予習を行い，授業に備えること．
(授業を受けた後) 復習を行い，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	授業ガイダンス 論理回路の復習	・授業の進め方と評価の仕方について説明する． ・論理式の導出，簡単化ができる．
		2週	組合せ回路(1)	任意の組合せ回路の設計ができる．
		3週	組合せ回路(2)	任意の組合せ回路の設計ができる．
		4週	組合せ回路(3)	任意の組合せ回路の設計ができる．
		5週	組合せ回路(4)	任意の組合せ回路の設計ができる．
		6週	組合せ回路(5)	任意の組合せ回路の設計ができる．
		7週	到達度試験(前期中間)	上記項目について学習した内容の理解度を授業の中で確認する．
		8週	試験の解説と解答	到達度試験の解説と解答
	2ndQ
		9週	記憶回路(1)	各種フリップフロップの動作や特性について説明でき，状態表・特性方程式・回路図で表すことができる．
		10週	記憶回路(2)	各種フリップフロップの動作や特性について説明でき，状態表・特性方程式・回路図で表すことができる．
		11週	記憶回路(3)	各種フリップフロップの動作や特性について説明でき，状態表・特性方程式・回路図で表すことができる．
		12週	記憶回路(4)	各種フリップフロップの動作や特性について説明でき，状態表・特性方程式・回路図で表すことができる．
		13週	記憶回路(5)	各種フリップフロップの動作や特性について説明でき，状態表・特性方程式・回路図で表すことができる．
		14週	記憶回路(6)	各種フリップフロップの動作や特性について説明でき，状態表・特性方程式・回路図で表すことができる．
		15週	到達度試験(前期末)	上記項目について学習した内容の理解度を授業の中で確認する．
		16週	試験の解説と解答	到達度試験の解説と解答
後期
	3rdQ
		1週	順序回路(1)	状態遷移図，状態表，タイミングチャートを用いて，順序回路を設計できる．
		2週	順序回路(2)	状態遷移図，状態表，タイミングチャートを用いて，順序回路を設計できる．
		3週	順序回路(3)	状態遷移図，状態表，タイミングチャートを用いて，順序回路を設計できる．
		4週	順序回路(4)	状態遷移図，状態表，タイミングチャートを用いて，順序回路を設計できる．
		5週	順序回路(5)	状態遷移図，状態表，タイミングチャートを用いて，順序回路を設計できる．
		6週	順序回路(6)	状態遷移図，状態表，タイミングチャートを用いて，順序回路を設計できる．
		7週	到達度試験(後期中間)	上記項目について学習した内容の理解度を授業の中で確認する．
		8週	試験の解説と解答	到達度試験の解説と解答
	4thQ
		9週	コンピュータの構成と動作(1)	各種データ表現，基数変換ができる．
		10週	コンピュータの構成と動作(2)	各種データ表現，基数変換ができる．
		11週	コンピュータの構成と動作(3)	コンピュータの構成，動作について説明できる．
		12週	コンピュータの構成と動作(4)	コンピュータの構成，動作について説明できる．
		13週	コンピュータの構成と動作(5)	コンピュータの構成，動作について説明できる．
		14週	コンピュータの構成と動作(6)	コンピュータの構成，動作について説明できる．
		15週	到達度試験(後期末)	上記項目について学習した内容の理解度を授業の中で確認する．
		16週	試験の解説と解答	到達度試験の解説と解答，および授業アンケート

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	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。	3	後9,後10
				基数が異なる数の間で相互に変換できる。	3	後9,後10
				基本的な論理演算を行うことができる。	3	前1
				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。	3	前1,前2
				論理式の簡単化の概念を説明できる。	3	前1
				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。	3	前2,前3,前4,前5,前6
				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。	3	前3,前4,前5,前6
				組合せ論理回路を設計することができる。	3	前3,前4,前5,前6
				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。	3	前9,前10,前11,前12,前13,前14
				レジスタやカウンタなどの基本的な順序回路の動作について説明できる。	3	後1,後2,後3,後4,後5,後6
				与えられた順序回路の機能を説明することができる。	3	後1,後2,後3,後4,後5,後6
				順序回路を設計することができる。	3	後1,後2,後3,後4,後5,後6
				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。	1	後11,後12,後13,後14
				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。	1
				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。	1

評価割合

	試験	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	70	0	0	0	0	30	100
基礎的能力	50	0	0	0	0	20	70
専門的能力	20	0	0	0	0	10	30
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0