到達目標
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。
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。
メモリシステムを実現するために考案された主要な技術を説明できる。
入出力を実現するために考案された主要な技術を説明できる。
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 |
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。
| コンピュータを構成する基本的な要素を説明でき,データの流れや制御を効率的に行う方法についても理解している. | コンピュータを構成する基本的な要素を説明できる | コンピュータを構成する基本的な要素について理解できていない. |
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。
| プロセッサを実現する技術や設計方法について理解している. | プロセッサを実現する主張な技術の概要を説明できる. | プロセッサを実現する技術について理解できていない. |
メモリシステムを実現するために考案された主要な技術を説明できる。
| メモリシステムを実現する技術や設計方法について理解している. | メモリシステムを実現する主張な技術の概要を説明できる. | メモリシステムを実現する技術について理解できていない. |
入出力を実現するために考案された主要な技術を説明できる。 | 入出力を実現する技術や設計方法について理解している. | 入出力を実現する主張な技術の概要を説明できる. | 入出力を実現する技術について理解できていない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
これまでに学んだ二進数の計算や論理回路の設計方法を使用し,コンピュータを構成する要素の基本原理について理解し,コンピュータ内でデータがどのように処理されるのかを理解する.
授業の進め方・方法:
授業方法は講義を中心とし,途中で演習などを行う.
注意点:
2進数計算や論理回路の設計方法についての理解がベースとなるので,まだ理解があまりできていないと思う場合はしっかりと復習しておくこと.
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 |
ディジタルな表現 |
二進数表現を理解し,負の数や実数をビット列で表現できる.
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2週 |
論理回路を用いた計算処理と加減算機 |
論理ゲートを理解し,組み合わせ論理回路を用いた加減算器の仕組みが説明できる.
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3週 |
ALUとレジスタ |
ALUの基本的な構造について説明できる.フリップフロップを用いたレジスタの基本的な構造について説明できる.
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4週 |
レジスタとALUの結合 |
レジスタとALUを結合し,計算処理のサイクルについて説明できる.
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5週 |
主記憶装置とレジスタファイル |
主記憶装置(メモリ)とレジスタファイルの基本的な構造について説明できる.
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6週 |
命令 |
命令が実行される仕組みとサイクルについて説明できる.
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7週 |
シーケンサ |
シーケンサの基本的な構造と役割について説明できる.
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
命令セットアーキテクチャ |
命令セットがソフトウェアとハードウェアの接点になっていることを説明できる.
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10週 |
アドレッシングとサブルーチン |
アドレッシングの仕組みと,サブルーチンが実現される仕組みについて説明できる.
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11週 |
パイプライン処理1 |
CPU内の処理を複数の工程に分けて効率化するパイプライン処理の基本的な考え方について説明できる.
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12週 |
パイプライン処理2
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パイプラインを実現する際に困難な点とそれを解決する手法について説明できる.
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13週 |
キャッシュと仮想記憶1 |
キャッシュの基本的な仕組みと役割について説明できる.
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14週 |
キャッシュと仮想記憶2 |
仮想記憶の基本的な仕組みと役割について説明できる.
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15週 |
入出力と周辺装置 |
コンピュータの入出力と周辺装置の種類や動作原理の基本について説明できる.
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16週 |
期末試験 |
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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 | 情報系分野 | 計算機工学 | 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。 | 4 | |
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。 | 4 | |
メモリシステムを実現するために考案された主要な技術を説明できる。 | 4 | |
入出力を実現するために考案された主要な技術を説明できる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | レポート | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |