到達目標
以下の各項目を到達目標とする.
① 計算機における数の表現とその演算について理解する.
② 計算機に用いられる論理回路について理解する.
③ 計算機の基本構成とオペレーティングシステムの役割を理解する.
④ 命令セットアーキテクチャについて理解する.
⑤ 演算・制御アーキテクチャについて理解する.
⑥ データベースの構造とSQLについて理解する.
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 |
1 | 計算機における数の表現とそ の演算方法を説明し計算できる. | 計算機における数の表現とその演 算方法を説明できる。 | 計算機における数の表現とその演 算方法を理解できない。 |
2 | 計算機の基本構成とオペレーティングシステムの役割を説明し既存のコンピュータシステムについて構成を理解できる. | 計算機の基本構成とオペレーティングシステムの役割を説明できる. | 計算機の基本構成とオペレーティングシステムの役割を説明できない. |
3 | 命令セットアーキテクチャを説明しコンピュータの実問題に適用できる。 | 命令セットアーキテクチャを説明できる。 | 命令セットアーキテクチャが説明できない。 |
4 | 演算アーキテクチャを説明し演算を行うことができる。 | 演算アーキテクチャを説明できる。 | 演算アーキテクチャを説明できない。 |
5 | 制御アーキテクチャを説明しコンピュータの動作を理解できる。 | 制御アーキテクチャを説明できる。 | 制御アーキテクチャを説明できない。 |
6 | データベースを設計・構築し,SQLを利用できる. | データベースとSQLについて説明できる. | データベースとSQLについて説明できない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
4年次にまでに学んだ電子・情報系科目を基礎として主にハードウェアの観点から計算機の基本的な構成を学ぶ.単純な論理回路を組み合わせていくことで,計算機を実現できることを理解することが目標である.
授業の進め方・方法:
計算機に関する基礎知識について講義するとともに,机上でのアーキテクチャ設計実習等を適宜行う.
英語導入計画:Technical terms
注意点:
ディジタル回路や C 言語の知識を前提として授業を進める.特に,ブール代数や論理回 路はよく復習し,習熟しておくこと.ディジタル計算機の基本である 2 進数と論理回路についてよく理解し,複雑な 計算機がこれらによって実現されていることを理解してほしい.
なお,成績評価に教室外学修の内容は含まれる.
学習・教育目標:(E)100%
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
計算機の歴史 |
アナログ計算機とディジタル計算機の違いを説明出来る.
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2週 |
計算機の基本構成とオペレーティングシステムの役割 |
計算機の基本構成とオペレーティングシステムの役割を説明出来る.
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3週 |
計算機とプログラミング |
プログラムがどのように実行されるか説明出来る.
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4週 |
命令セットアーキテクチャ |
命令セットアーキテクチャの概念を説明出来る.
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5週 |
ハーバードアーキテクチャ・CISCとRISC |
ノイマン型とハーバード型のアーキテクチャの違い,CISCとRISCの違いを説明出来る.
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6週 |
命令セットアーキテクチャの設計 (AL レベル C) |
簡単な命令セットアーキテクチャを設計できる. (教室外学習)命令セットアーキテクチャの設計に関する演習
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7週 |
演算アーキテクチャ |
演算アーキテクチャの概念を説明出来る.
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8週 |
算術論理演算装置の設計 (AL レベル C) |
ディジタル計算機における加減乗除の原理を説明出来る. (教室外学習)算術論理演算装置の設計に関する演習
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2ndQ |
9週 |
制御アーキテクチャ |
制御アーキテクチャの概念を説明出来る.
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10週 |
制御アーキテクチャと命令デコーダの設計1 (AL レベル C) |
CPUに用いられる論理回路について説明し簡単なCPUを設計できる。
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11週 |
制御アーキテクチャと命令デコーダの設計2 (AL レベル C) |
簡単なCPUを設計できる. (教室外学習)命令デコーダの設計に関する演習
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12週 |
リレーショナルデータベース 役割と仕組み |
リレーショナルデータベースの概念を説明できる.
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13週 |
リレーショナルデータベース SQL |
SQLを使い、データベースにアクセスできる.
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14週 |
リレーショナルデータベース 設計 (AL レベル C) |
データベースを設計できる.
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
期末試験の解説 計算機の実際 |
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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 |
基礎的能力 | 工学基礎 | 情報リテラシー | 情報リテラシー | 論理演算と進数変換の仕組みを用いて基本的な演算ができる。 | 3 | 前3 |
コンピュータのハードウェアに関する基礎的な知識を活用できる。 | 3 | 前3 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 情報系分野 | 計算機工学 | 小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 3 | 前7 |
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。 | 2 | 前7 |
システムプログラム | コンピュータシステムにおけるオペレーティングシステムの位置づけを説明できる。 | 2 | 前2 |
その他の学習内容 | データモデル、データベース設計法に関する基本的な概念を説明できる。 | 3 | 前12 |
データベース言語を用いて基本的なデータ問合わせを記述できる。 | 3 | 前13 |
評価割合
| 試験 | 課題 | 合計 |
総合評価割合 | 100 | 20 | 120 |
得点 | 100 | 20 | 120 |