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％
JABEE基準１（１）：（c）（ｄ）
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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
評価割合
| 試験 | 課題 | 小テスト | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 10 | 10 | 120 |
| 得点 | 100 | 10 | 10 | 120 |