概要:
現代の科学技術者にとって、コンピュータは必須のツールである。化学・バイオコースの学生は、ワープロあるいは表計算などの基本ソフトウェアを単純に使うだけになりがちであるが、将来的に技術者同士のコミュニケーションの中で仕事をする ためには、コンピュータの構造・動作や情報処理のしくみについて理解しておくことも必要である。本講義では、情報処理や情報通信のしくみ、コンピュータの原理などについて基礎的な事項を学び、Pythonを用いたプログラミンにも挑戦する。
授業の進め方・方法:
本科目は学修単位であるので、次のような自学自習を60時間以上行うこと。
・WebClassによる課題に取り組み、提出する。
・授業内容を理解するため、教科書などで復習を行う。
・定期試験の準備を行う。
注意点:
授業での到達目標が達成され、情報に関する基礎的な概念が習得できたか否かを評価する。成績は定期試験と課題により評価する。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス、化学分野における情報工学、コンピュータとは何か |
化学分野において情報工学がどのようにかかわっているかを説明できる。コンピュータの原理を理解している。
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| 2週 |
プログラミングの世界・情報の表現 |
プログラミング言語とは何か、またそれらの特徴を説明できる。情報の表現としてアナログとデジタルの違いが説明出来たり、2進数の取り扱いができる。
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| 3週 |
プログラミングの構成要素（Python基礎１） |
Pythonを使って変数の値を書き換えたり、演算などを行い、その結果を表示できる。
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| 4週 |
プログラミングの構成要素（Python基礎２） |
Pythonのプログラム作成において関数を定義したりライブラリを利用したりできる。
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| 5週 |
プログラミングの構成要素（Python基礎３） |
Pythonのプログラム作成において条件分岐、リスト、繰り返しを用いることができる。
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| 6週 |
論理演算と論理回路＊（＊印は教科書未掲載の内容） |
論理演算について理解するとともに、論理回路による演算を説明できる。
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| 7週 |
株価の分析（計算結果の可視化、さらにはPythonを化学の実験結果処理へ利用する方法）・中間試験の説明 |
Pythonを使って計算結果を可視化することができる。
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| 8週 |
中間試験までの復習
（中間試験） |
前期中間試験までの学習内容を理解している。
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| 4thQ |
| 9週 |
暗号の解読（頻度分析の計算量） |
情報処理における計算量を求めることが出来る。
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| 10週 |
情報伝達システムと情報セキュリティ＊ |
情報伝達システムやインターネットの基本的な仕組みを理解している。情報セキュリティの必要性やインターネットなどの利用における脅威を認識している。
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| 11週 |
婚活パーティでのカップリング（受入保留アルゴリズム） |
受入保留アルゴリズムを説明できる。
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| 12週 |
基本的なアルゴリズムとその利用＊ |
与えられた問題を解くために適切なアルゴリズムを選択することができる。
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| 13週 |
指の数ゲーム（AIプログラム） |
人工知能や機械学習のあらましを理解できる。
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| 14週 |
AIの活用事例＊・期末試験の説明 |
どのような場面でAIが活用できるかを説明できる。
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| 15週 |
期末試験までの復習
（期末試験） |
期末試験までの学習内容を理解している。
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| 16週 |
前期末までの復習 |
前期末までに習った内容について，自らの課題を認識し修正できる。
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| 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 | 情報を適切に収集・処理・発信するための基礎的な知識を活用できる。 | 2 | |
| 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。 | 2 | |
| 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。 | 2 | |
| 情報伝達システムやインターネットの基本的な仕組みを把握している。 | 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知っている。 | 2 | 後16 |
| 与えられた基本的な問題を解くための適切なアルゴリズムを構築することができる。 | 2 | |
| 任意のプログラミング言語を用いて、構築したアルゴリズムを実装できる。 | 2 | |
| 情報セキュリティの必要性および守るべき情報を認識している。 | 2 | |
| 個人情報とプライバシー保護の考え方についての基本的な配慮ができる。 | 2 | |
| インターネット(SNSを含む)やコンピュータの利用における様々な脅威を認識している | 2 | |
| インターネット(SNSを含む)やコンピュータの利用における様々な脅威に対して実践すべき対策を説明できる。 | 2 | |