コンピュータシステム工学

科目基礎情報

学校 津山工業高等専門学校 開講年度 平成31年度 (2019年度)
授業科目 コンピュータシステム工学
科目番号 0016 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電子・情報システム工学専攻 対象学年 専1
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:春日健,舘泉雄治「計算機システム」(コロナ社)  参考書:馬場敬信「コンピュータのしくみを理解するための10章」(技術評論社)
担当教員 宮下 卓也

到達目標

学習目的:コンピュータの構成や実際に用いられる構成要素の機能を理解し,その中で利用されている主要な技術を理解すること。また,論理式と論理回路の対応を説明でき,論理回路を設計することができること。

到達目標
1. 5大装置それぞれの役割とこれらの間でのデータの流れを説明できる。
2. 簡単な組合せ論理回路,及び,簡単な順序回路を設計することができる。
3. 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。
4. コンパイラの役割と仕組みについて説明できる。

ルーブリック

不可
評価項目15大装置だけでなく、周辺機器も含めて、それぞれの役割とこれらの間でのデータの流れを説明できる。5大装置それぞれの役割とこれらの間でのデータの流れを説明できる。5大装置のそれぞれについて、簡単な説明はできる。左記に達していない。
評価項目2応用的な組合せ論理回路,及び,簡単な順序回路を設計することができる。簡単な組合せ論理回路,及び,簡単な順序回路を設計することができる。与えられた簡単な組み合わせ回路の動作を説明することができる。左記に達していない。
評価項目3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が担う機能や役割について、具体的に説明できる。オペレーティングシステムの位置づけを説明できる。軽微なミスが見られるものの,オペレーティングシステムの概要を説明できる。左記に達していない。
評価項目4コンパイラを用いたプログラミングについて、具体的に説明できる。コンパイラの役割と仕組みについて概要を説明できる。コンパイラ,インタプリタ,アセンブラの相違を説明できる。左記に達していない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
一般・専門の別:専門 学習の分野:情報・制御

必修・履修・履修選択・選択の別:選択

基礎となる学問分野:情報学/情報科学、情報工学およびその関連分野/計算機システム関連

専攻科学習目標との関連:本科目は専攻科学習目標「(2) 電気・電子,情報・制御に関する専門技術分野の知識を修得し,機械やシステムの設計・製作・運用に活用できる能力を身につける」に相当する科目である。

技術者教育プログラムとの関連:本科目が主体とする学習・教育到達目標は「(A)技術に関する基礎知識の深化,A-2:「電気・電子」,「情報・制御」に関する専門技術分野の知識を修得し,説明できること」である。

授業の概要:ソフトウェアに関する基本的技術,及び,論理式や論理回路等のハードウェアに関する基礎知識について講義を行う。

授業の進め方・方法:
授業の方法:板書を中心に,できるだけ学生の理解度を確かめながら講義を行う。また,理解が深まるよう演習やレポートを課す。

成績評価方法:
中間試験と期末試験を同等に評価する。(80%)
・ 各試験はノートの持ち込みを許可しない。
・ 各定期試験の結果が60点未満の人には補習,再試験により理解が確認できれば,点数を変更することがある。ただし,変更した後の評価は60点を超えないものとする。
レポート課題(20%)

注意点:
履修上の注意:本科目は「授業時間外の学習を必修とする科目」である。1単位あたり授業時間として15単位時間開講するが,これ以外に30単位時間の学習が必修となる。これらの学習については担当教員の指示に従うこと。

履修のアドバイス:自分の専門以外の分野に関する内容も出てくるが,技術者としての視野を広げる意味で,興味を持って学習してほしい。

基礎科目:本科における電子情報回路(電気電子3年),電子情報回路特論(電気電子5),コンピュータ概論(情報3),ディジタル工学Ⅰ(情報2),ディジタル工学II(情報3)などマイコンや電子計算機に関係する科目

関連科目:情報システム演習I,II(専2年),数値解析特論(専2)

受講上のアドバイス:学習内容はすでに本科で学んだ事項であるが,表面的な浅い学習・理解ではなく,深く考え,本質を学びとってほしい。
遅刻は授業時間(=2コマ)の4分の1(=0.5コマ)刻みで取り扱う。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 ガイダンス,コンピュータの概要

授業時間外の学習内容:学習内容ごとに適宜レポート課題を課す。レポートは指定された期日までに提出すること。
教育目的や学習内容、評価方法などについて理解する。また,コンピュータの概要について理解する。
2週 コンピュータでのデータ表現 2進数などの変換および扱い方について理解する。
3週 ブール代数とディジタル回路 (1) 簡単な組み合わせ論理回路について理解する。
4週 ブール代数とディジタル回路 (2) 簡単な順序回路について理解する。
5週 2進演算と算術回路 2進数の加算器や減算器を理解する。
6週 マイクロプロセッサのアーキテクチャ マイクロプロセッサの命令セットなどについて理解する。
7週 マイクロプロセッサの命令とアドレス指定 様々なアドレッシングを理解する。
8週 メモリ メモリの種類や特徴を理解する。
4thQ
9週 (中間試験) ここまでの学習内容を確認する
10週 インタフェース コンピュータと周辺機器との接続関係を理解する。
11週 周辺装置 具体例をもとにして周辺機器を理解する。
12週 ソフトウェア ソフトウェアの構成や特徴について理解する。
13週 ネットワーク IPアドレスなどをもとにネットワークの概要を理解する。
14週 コンピュータシステム 故障率とシステムの信頼性の関係について,解析的に理解する。
15週 (期末試験) ここまでの学習内容を確認する
16週 期末試験の返却と解答解説 学習が不十分な箇所を確認し、補修する

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

評価割合

試験発表相互評価自己評価課題小テスト合計
総合評価割合80000200100
基礎的能力0000000
専門的能力80000200100
分野横断的能力0000000