到達目標
［目的］
コンピュータのしくみや動作原理を理解するために必要な基礎知識を身に付ける。
［到達目標］
１．２進数や１６進数による数の表現方法や２進数による加減算の計算手法を理解し、自在に活用することができる。
２．ブール代数やカルノー図を活用しながら基本的な論理回路の設計ができる。
３．加減算回路を設計し製作し、加減算の機能を実現することができる。
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 | ２進数による加減算の計算手法を理解し、自在に活用することができる。 | ２進数による加減算の計算手法を理解し、概ね活用することができるか。 | ２進数による加減算の計算手法を理解していない。 |
| 評価項目２ | ブール代数やカルノー図を活用しながら基本的な論理回路の設計が自在にできる。 | ブール代数やカルノー図を活用しながら基本的な論理回路の設計が概ねできる。 | 基本的な論理回路の設計ができない。 |
| 評価項目３ | 加減算回路を設計し製作し、加減算の機能を実現することができる。 | ヒントが与えられて、加減算回路を設計し製作し、加減算の機能を実現することができる。 | 加減算回路を実現することができない。 |
学科の到達目標項目との関係
JABEE (d)
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JABEE (h)
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学習・教育目標 C2
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学習・教育目標 C6
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教育方法等
概要:
本科目では，既に履修した「デジタル回路」の内容を更に深めて，２進数や１６進数による数の表現方法や２進数による加減算の計算手法，ブール代数を活用したデジタル回路の設計手法について学ぶ。本科目は、４年生に配置されている「プロジェクト演習」（マイコンとその応用について学ぶ゜）に繋がる科目であり、そのための準備を行なう科目として位置づけられる。
授業の進め方・方法:
概ね講義５０％と演習５０％の割合で進める。
注意点:
本科目の演習課題として製作した電子オルガンは、１０月に開催される学校文化祭の場で展示する。
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 |
デジタル回路製作演習 |
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| 2週 |
デジタル回路製作演習 |
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| 3週 |
デジタル回路製作演習 |
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| 4週 |
デジタル回路製作演習 |
クラス全員で１台の電子オルガンを完成させることができる。
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| 5週 |
数体系 ２進数と１６進数 |
２進数と１６進数の相互変換を自在に行なうことができる。
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| 6週 |
２進数の諸性質と２進数による減算 |
２進数による掛け算，マイナスの数の表現について説明することができる。
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| 7週 |
ブール代数と論理回路 |
ブール代数の諸性質と論理回路との対応付けを説明することができる。
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| 8週 |
組合せ論理回路の簡単化 |
組み合わせ論理回路の簡単化を行なうことができる。
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| 4thQ |
| 9週 |
組合せ論理回路演習 |
８０％以上の演習問題が正解できる。
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| 10週 |
フリップフロップと順序回路 |
フリップフロップの機能を説明することができる。
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| 11週 |
シフトレジスタとカウンタ回路 |
カウンタ回路の動作を説明することができる。
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| 12週 |
順序回路設計演習 |
６０％以上の演習問題が正解できる。
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| 13週 |
加減算回路製作演習 |
加減算回路を設計することができる。
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| 14週 |
加減算回路製作演習 |
加減算回路を実現することができる。
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| 15週 |
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| 16週 |
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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 | 基本的なアルゴリズムを理解し、図式表現できる。 | 3 | |
| プログラミング言語を用いて基本的なプログラミングができる。 | 3 | |
| 整数、小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 3 | |
| 基数が異なる数の間で相互に変換できる。 | 3 | |
| 基本的な論理演算を行うことができる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 論理式から真理値表を作ることができる。 | 3 | |
| 論理式をMIL記号またはJIS記号を使って図示できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他（レポート等） | 合計 |
| 総合評価割合 | 75 | 0 | 0 | 0 | 0 | 25 | 100 |
| 基礎的能力 | 25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 25 |
| 専門的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 25 | 75 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |