概要:
この科目では，Programming1から引き続きPythonのプログラミングを学習する．Pythonによる実践的なプログラムを書くと同時に，Linuxに触れながらLinuxの常識も身につける．
同時にGNS3（ネットワーク・シミュレーター）を用いて，ネットワーク構築のハンズオンを行う．また，Pythonによるネットワーク・プログラミングの学習も行う．
授業では，適宜，高専機構が準備した情報セキュリティー教材を活用し，情報セキュリティーの常識も増やしていく．
授業の進め方・方法:
学習においては，自宅での独習が重要である．単に教科書を読むだけではなく，自分でPC(Personal Computer)ソフトウェアの環境を整備し，教科書の内容を入力し理解を進める必要がある．可能な限り反転授業を行うので，黙って座っていれば教えてもらえると思わないこと．授業とはわからないところを質問する場であると理解すること．
上記教科書の実践編を8グループに分かれて研究し発表を行う．8グループが少なくとも１回は発表を行う．各グループは，必ずプログラムの内容を利用した（あるいは，改変した）プログラムを作成すること．授業では，適宜，ネットワークプログラミングと同時にネットワーク・アーキテクチャーの説明も行う．
注意点:
教科書：
（１）高専機構 情報セキュリティ教材 「K-SEC情報モラル教材」（高専機構 「情報システムユーザーガイドライン」「低学年教材」）
（２）最短距離でゼロからしっかり学ぶPython入門実践編，技術評論社
（３）入門Python3 （Bill Lubanovic Lubanovic （著）, 斎藤 康毅 （監修）, 長尾 高弘 （翻訳），オライリー・ジャパン）
（４）ThinkPython：コンピュータサイエンティストのように考えてみよう 第２版 (アレン・B・ダウニー（著）, 相川利樹 （翻訳），https://cauldron.sakura.ne.jp/thinkpython/thinkpython/ThinkPython2.pdf)
評価方法詳細：
発表 50%，授業への参加，授業での質問，課題等その他で 50% を目安として評価する．60点以上を合格とする．基本的に筆記試験は行わない．課題の提出が重要でる．
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
オリエンテーション
次週の情報セキュリティーの学習は14週までのどこかの週で行う |
ゲームの教科書の全体を把握する．
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| 2週 |
高専機構が準備した情報セキュリティー教材を活用し，情報セキュリティーの常識を増やしていく． |
情報セキュリティーの常識を知っている．
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| 3週 |
コンピューター・ネットワークとGNS3シミュレーターに関する説明を行う． |
コンピューター・ネットワークの基本の基本を理解する．
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| 4週 |
１．「弾を発射する宇宙船」プログラムの発表を行う． |
クラスに関する基本を理解する．
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| 5週 |
GNS3 VPCS の使い方を学ぶ． |
pingコマンドを理解する．
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| 6週 |
２．「エイリアン」のプログラムの発表を行う． |
簡単なゲームの作り方を学ぶ．
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| 7週 |
GNS3 Switch 接続の使い方を学ぶ． |
GNS3 の Switch を経由したpingができる，
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| 8週 |
３．「得点を表示する」プログラムの発表を行う． |
Buttonクラスに慣れる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
前期の個人発表プログラムに関する準備日． |
前期の個人発表プログラムの準備
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| 10週 |
Cisco Router の port 設定を学ぶ． |
Cisco の Routerの port を設定できる．
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| 11週 |
４．「データを生成する」プログラムの発表を行う． |
Random WalkクラスやMatplotlibを使うことができる．
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| 12週 |
RouterとSwitchの違いを理解する． |
RouterとSwitchの違いを述べることができる．
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| 13週 |
５．「データをダウンロードする」プログラムの発表を行う． |
CSVファイルやJSONファイルをプログラムで扱うことができる．
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| 14週 |
RouterとSwitchの違いをGNS3上で体験する． |
ネットワークにおける Layer 2 と Layer 3 の違いを明確に説明できる．
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| 15週 |
個人プログラム発表 |
個人プログラム発表
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| 16週 |
予備 |
予備
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
どの週かはわからないが，プログラミングに関わった（あるいは関わっている）先輩を招いて（Teams）講演を聞く予定である． |
先輩から学ぶ
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| 2週 |
６．「APIを取り扱う」プログラムの発表を行う． |
検索で取得したデータを可視化できる．
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| 3週 |
GNS3上にRouterを2つ使うネットワークをstatic routingで構築する． |
Routerを2つ使うネットワークを構築できる．
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| 4週 |
７．「Djangoをはじめる」プログラムの発表を行う． |
Djangoを使いWebアプリを作れる．
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| 5週 |
GNS3上に家庭用ルーターの構成を構築できる（１）． |
家庭用ルーターの有線部分が理解できる．
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| 6週 |
８．「ユーザーアカウント」プログラムの発表を行う． |
入力フォームの作成や攻撃に対処する実装がきる．
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| 7週 |
GNS3上に家庭用ルーターの構成を構築できる（２） |
家庭用ルーターと同じ昨日をGNS3上に構築できる．
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| 8週 |
９．「アプリケーションのスタイル設定とデプロイ」プログラムの発表を行う（１） |
Bootstrapライブラリーが利用できる．
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| 4thQ |
| 9週 |
９．「アプリケーションのスタイル設定とデプロイ」プログラムの発表を行う（２）． |
Gitが利用できる．
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| 10週 |
極めて単純なクライアント，サーバープログラムを書く． |
簡単なクライアント・サーバープログラムが書ける．
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| 11週 |
GNS3上で，クライアント，サーバープログラムを試す． |
GNS3上で，クライアント，サーバープログラムが書ける．
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| 12週 |
TCPを利用したデータロガーシステムを書く． |
TCPを利用したデータロガーシステムを作れる．
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| 13週 |
UDPを利用したチャットプログラムをつくる． |
UDPを利用したチャットプログラムを作れる．
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| 14週 |
個人プログラムを発表する． |
個人プログラムを発表する．
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| 15週 |
個人プログラムを発表する． |
個人プログラムを発表する．
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| 16週 |
予備 |
予備
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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 | 前1,前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 | 前4,前6,前8 |
| 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 | 前4,前6,前8 |
| 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。 | 1 | 前4,前6,前8 |
| 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。 | 3 | 前4,前6,前8 |
| 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。 | 3 | 前4,前6,前8 |
| 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。 | 3 | 前4,前6,前8 |
| 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 | 前1,前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 | 前1,前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 | 前1,前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 | 前1,前2 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 情報系分野 | プログラミング | 代入や演算子の概念を理解し、式を記述できる。 | 3 | 前4,前6,前8 |
| プロシージャ(または、関数、サブルーチンなど)の概念を理解し、これらを含むプログラムを記述できる。 | 3 | 前4,前6,前8 |
| 変数の概念を説明できる。 | 3 | 前4,前6,前8 |
| データ型の概念を説明できる。 | 3 | 前4,前6,前8 |
| 制御構造の概念を理解し、条件分岐を記述できる。 | 3 | 前4,前6,前8 |
| 制御構造の概念を理解し、反復処理を記述できる。 | 3 | 前4,前6,前8 |
| 与えられた問題に対して、それを解決するためのソースプログラムを記述できる。 | 3 | 前4,前6,前8 |
| ソフトウェア生成に必要なツールを使い、ソースプログラムをロードモジュールに変換して実行できる。 | 3 | 前4,前6,前8 |
| 与えられたソースプログラムを解析し、プログラムの動作を予測することができる。 | 3 | 前4,前6,前8 |
| ソフトウェア開発に利用する標準的なツールの種類と機能を説明できる。 | 3 | 前4,前6 |
| 要求仕様に従って、標準的な手法により実行効率を考慮したプログラムを設計できる。 | 2 | 前4,前6,前8 |
| 要求仕様に従って、いずれかの手法により動作するプログラムを設計することができる。 | 2 | 前4,前6,前8 |
| 要求仕様に従って、いずれかの手法により動作するプログラムを実装することができる。 | 2 | 前4,前6,前8 |
| 計算機工学 | 整数・小数をコンピュータのメモリ上でディジタル表現する方法を説明できる。 | 2 | 前4,前6,前8 |
| 基数が異なる数の間で相互に変換できる。 | 2 | 前4,前6,前8 |
| 整数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 2 | 前4,前6,前8 |
| 小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 2 | 前4,前6,前8 |