計算機概論

科目基礎情報

学校 米子工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 計算機概論
科目番号 0046 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 電子制御工学科 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 新・明解 C言語で学ぶアルゴリズムとデータ構造(柴田望洋/SBクリエイティブ)、コンピュータアーキテクチャ(成瀬正/森北出版)、K-SECセキュリティ基礎教材(高学年共通)
担当教員 川戸 聡也,内田 雅人

到達目標

(1)情報セキュリティの基礎について理解し、説明することができる。
(2)アルゴリズムとデータ構造について理解し、説明および関連するプログラムの作成を行うことができる。
(3)コンピュータアーキテクチャについて理解し、説明および関連するプログラムの作成を行うことができる。

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)情報セキュリティの基礎について理解し、説明することができる。情報セキュリティの基礎について理解し、ある程度説明することができる。情報セキュリティの基礎についての理解が不十分で、説明することができない。
評価項目(2)アルゴリズムとデータ構造について理解し、説明および関連するプログラムの作成を行うことができる。アルゴリズムとデータ構造について理解し、説明および関連するプログラムの作成をある程度行うことができる。アルゴリズムとデータ構造についての理解が不十分で、説明および関連したプログラムの作成を行うことができない。
評価項目(3)コンピュータアーキテクチャについて理解し、説明および関連するプログラムの作成を行うことができる。コンピュータアーキテクチャについて理解し、説明および関連するプログラムの作成をある程度行うことができる。コンピュータアーキテクチャについての理解が不十分で、説明および関連したプログラムの作成を行うことができない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 A 説明 閉じる

教育方法等

概要:
本科目は、本校の教育目標のうち「技術者としての基礎力」を養う科目であり、前期と後期で担当教員が異なるオムニバス形式により実施する。
前期は、情報技術を扱う上で必要不可欠な情報セキュリティの基礎と、プログラムを作成する上での重要な概念であるアルゴリズムとデータ構造について学ぶ。前期の担当教員は、他の教育研究機関において情報システムや情報ネットワークの管理運用などに専任で従事した経験があり、実務的な内容を踏まえた授業を行う。
後期は、計算機の構造を理解するためコンピュータアーキテクチャを学ぶ。ここでは座学を中心に適宜アセンブリ言語を用いた演習を行い理解を深める。
授業の進め方・方法:
・到達目標の達成に向け、授業計画に沿って授業を進める。
・講義形式を基本とし、必要に応じて演習を行う。
・必要に応じて課題(レポート)を課す。
注意点:
・授業には必ず教科書と筆記用具を持参すること。
・課題(レポート)は締め切りまでに必ず提出すること。
・授業時間中、コンピュータは授業に関係する用途にのみ利用すること。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 前期授業のガイダンス
情報セキュリティの基礎
前期の授業概要(シラバスの記載内容)を理解する。
情報セキュリティの基礎について理解し、説明できる。
2週 基本的なアルゴリズムとデータ構造 基本的なアルゴリズムとデータ構造について理解し、説明および関連するプログラムの作成を行うことができる。
3週 探索と計算量 探索と計算量について理解し、説明および関連するプログラムの作成を行うことができる。
4週 探索と計算量 探索と計算量について理解し、説明および関連するプログラムの作成を行うことができる。
5週 探索と計算量 探索と計算量について理解し、説明および関連するプログラムの作成を行うことができる。
6週 スタックとキュー スタックとキューについて理解し、説明および関連するプログラムの作成を行うことができる。
7週 再帰的アルゴリズム 再帰的アルゴリズムについて理解し、説明および関連するプログラムの作成を行うことができる。
8週 前期中間試験 前期中間試験までに学んだ内容を理解し、説明および関連するプログラムの作成を行うことができる。
2ndQ
9週 前期中間試験までの復習
ソート
前期中間試験までに学んだ内容について、自らの課題を認識および修正できる。
ソートについて理解し、説明および関連するプログラムの作成を行うことができる。
10週 ソート ソートについて理解し、説明および関連するプログラムの作成を行うことができる。
11週 ソート ソートについて理解し、説明および関連するプログラムの作成を行うことができる。
12週 線形リスト 線形リストについて理解し、説明および関連するプログラムの作成を行うことができる。
13週 線形リスト 線形リストについて理解し、説明および関連するプログラムの作成を行うことができる。
14週 木構造 木構造について理解し、説明および関連するプログラムの作成を行うことができる。
15週 前期末試験 前期末試験までに学んだ内容を理解し、説明および関連するプログラムの作成を行うことができる。
16週 前期末試験までの復習 前期末試験までに学んだ内容について、自らの課題を認識および修正できる。
後期
3rdQ
1週 後期授業のガイダンス 後期の授業概要(シラバスの記載内容)を理解する。
2週 演算装置 演算装置について理解できる。
3週 記憶装置 記憶装置について理解できる。
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について理解できる。
5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について理解できる。
6週 命令の実行 命令の実行について理解できる
7週 演習 加算など基本的な処理を行うプログラムをアセンブリ言語で作成できる。
8週 後期中間試験 後期中間までに習った内容を理解する.
4thQ
9週 命令の実行 命令の実行について理解できる
10週 命令の実行 命令の実行について理解できる
11週 パイプライン処理 パイプライン処理について理解できる。
12週 キャッシュメモリ キャッシュメモリについて理解できる。
13週 入出力装置 入出力装置について理解できる。
14週 演習 ここまでの内容について演習を行い理解を深める。
15週 学年末試験 学年末までに習った内容を理解する.
16週 後期の復習 学年末までに習った内容について、自らの課題を理解し修正できる。

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ソフトウェアアルゴリズムの概念を説明できる。2
与えられたアルゴリズムが問題を解決していく過程を説明できる。2
同一の問題に対し、それを解決できる複数のアルゴリズムが存在しうることを説明できる。2
整列、探索など、基本的なアルゴリズムについて説明できる。2
時間計算量によってアルゴリズムを比較・評価できることを説明できる。2
領域計算量などによってアルゴリズムを比較・評価できることを説明できる。2
コンピュータ内部でデータを表現する方法(データ構造)にはバリエーションがあることを説明できる。2
同一の問題に対し、選択したデータ構造によってアルゴリズムが変化しうることを説明できる。2
リスト構造、スタック、キュー、木構造などの基本的なデータ構造の概念と操作を説明できる。2
リスト構造、スタック、キュー、木構造などの基本的なデータ構造を実装することができる。2
ソフトウェアを中心としたシステム開発のプロセスを説明できる。1
ソースプログラムを解析することにより、計算量等のさまざまな観点から評価できる。2
同じ問題を解決する複数のプログラムを計算量等の観点から比較できる。2

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合60000040100
基礎的能力0000000
専門的能力60000040100
分野横断的能力0000000