到達目標
以下の項目に関する基本的な知識(含む，技術英語)と、実践的能力を身に付けることを目標とする．
１．CPUアーキテクチャの成り立ちと構成を把握し，その動作を説明できる．
２．コンピュータシステムとアーキテクチャおよび周辺システムの構成と動作を説明できる．
３．OSの基本的機能と仕組みやアプリケーションの構造と動作を理解し、その機能を説明・実行できる．
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 | CPUアーキテクチャの成り立ちと構成を把握し，その動作を説明できる． | CPUアーキテクチャの成り立ちと構成を把握し，その動作を理解できる． | CPUアーキテクチャの成り立ちと構成を理解できない． |
| 評価項目２ | コンピュータシステムとアーキテクチャおよび周辺システムの構成と動作を説明できる． | コンピュータシステムとアーキテクチャおよび周辺システムの構成と動作を理解できる． | コンピュータシステムとアーキテクチャおよび周辺システムの構成を理解できない． |
| 評価項目３ | OSの基本的機能と仕組みやアプリケーションの構造と動作を理解し、その機能を説明・実行できる． | OSの基本的機能と仕組みやアプリケーションの構造と動作を理解し、その機能を理解できる． | OSの基本的機能と仕組みやアプリケーションの構造と動作を理解し、その機能を理解できない． |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
コンピュータの動作原理、ソフトウェアとハードウェアに関する基本的事項を学ぶ．最新のコンピュータ技術に対応するために必要な基礎知識を習得し、システム全体を体系的に理解する．
現在はBlack Box化しているPCを黎明期の素子レベルから遡ることによって最新機器の構造を紐解き、より実践的な知識を身に付ける．
授業の進め方・方法:
コンピュータシステムの全体像を把握し、各論へ進む．いろいろなメディアから情報を得て、技術用語に慣れ親しむことが肝心である．
また，次のような自学自習を60時間以上行うこと．
・授業内容を理解するため，予め配布したプリントや教科書で予習する．
・授業内容の理解を深めるため，復習を行う．
・課題を与えるので，演習を行いレポートを作成する．
・定期試験の準備を行う．
注意点:
質問は講義終了後および放課後に受ける。詳しい説明等が必要な場合には講義終了時に申し込むこと。
IPAの基本情報処理技術者試験問題などにも取り組むみ、理解を深めること。評価点が60点未満の場合、課題をすべて提出済みの学生については再試験を実施し、60点以上を合格とし、評価点を60点とする。
授業の属性・履修上の区分
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 |
ガイダンス，コンピュータシステムの歴史と概要 |
計算機とコンピュータの歴史と概略を学び、コンピュータアーキテクチャとは何かを理解する．
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| 2週 |
ノイマン型コンピュータ |
ノイマン型アーキテクチャとCPUの基本構成と動作原理を理解する．
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| 3週 |
命令セットアーキテクチャ |
ノイマン型アーキテクチャの命令セットと機械語による演算方法を理解する．
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| 4週 |
ハーバードアーキテクチャ |
ハーバードアーキテクチャを理解し、ノイマン型との演算手法の違い理解する．
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| 5週 |
演算アーキテクチャ１
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コンピュータの扱う各種データについて学び、内部でのデータ表現を理解する．さらに、CPUの動作を学び、演算アルゴリズムについて理解する．
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| 6週 |
演算アーキテクチャ２
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プログラムによるCPUの動作を理解する．
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| 7週 |
制御アーキテクチャ |
CPUアーキテクチャとプログラムの実行制御について理解する．
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
メモリアーキテクチャ１ |
主メモリと外部記憶装置を理解する．
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| 10週 |
メモリアーキテクチャ２／割り込みアーキテクチャ |
仮想記憶の原理について理解する／割り込みについて理解する．
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| 11週 |
システムの高速化 |
キャッシュ、パイプラインのアーキテクチャから高速化のための技術を理解する．
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| 12週 |
入出力アーキテクチャ（インタフェースと入出力装置） |
コンピュータ・システムのインタフェースと入出力装置について理解する．
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| 13週 |
システムアーキテクチャ |
OSの概要と機能・特徴を理解し、利用方法を理解する．
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| 14週 |
ネットワークアーキテクチャ |
コンピュータ・ネットワークについて理解する．
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| 15週 |
定期試験 |
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| 16週 |
答案返却と復習、最新コンピュータ技術のレビュー（抽象化・仮想化） |
期末試験の解答と解説，および最新のトピックスをレビューしながらこれまでの学習内容を再考・復習し自らの課題を認識する
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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 |
評価割合
| 試験 | 演習課題・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 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |