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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 電気電子工学科(2018年度入学〜)
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
専門科目
専門
電気電子コンピュータ工学
Computer architecture for Electrical and Electronic Engineers
2 E612-01 2021年度
4期(後学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習教育目標
キーワード 学習教育目標
1.コンピュータの基本構成 2.コンピュータの動作原理 3.機械語とアセンブリ言語 4.OSの機能と役割 5.コンピュータの高性能化 本科目では、電子工学技術者としてコンピュータの設計及び活用できるようになる素養を身 につけることを目標とし、コンピュータのハードウェア・ソフトウェアの両面から講義する 。コンピュータはあらゆる産業分野に適用されており、それらに共通する基礎事項の理解を 図る。また、コンピュータでの処理フローを理解するために一部C言語によるプログラミン グ演習を取り入れ、高水準言語に触れる。(関連する学習・教育目標:L)
授業の概要および学習上の助言
授業内容は、概ね以下の流れに沿う。 (1)コンピュータの基礎事項   コンピュータの歴史、ノイマン型コンピュータとは (2)コンピュータアーキテクチャ(H/W関連)   論理回路・演算、CPUアーキテクチャ、機械語 (3)プログラミング入門  ソフトウエア開発の基本事項の説明、高水準コンピュータ言語の紹介 (4)コンピュータアーキテクチャ(S/W関連)   アセンブリ言語、OSの役割とアーキテクチャ、効率的なアルゴリズム作成 (5)産業界のトピックス【特別講義】   企業から外部講師を招いての講義、企業におけるソフトウェア開発の実態等に触れる
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書: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] 参考書:指定なし リザーブドブック:指定なし
履修に必要な予備知識や技能
世の中の殆どの機器やシステムでコンピュータが使用されていることを認識しておくこと。コンピュータの仕組みやOSに関 心があること。講義は基本的な事項を中心とする。ソフトウェアのプログラミング演習については、「電気系プログラミング 演習」で学ぶ。本科目はそのための基礎事項を学ぶ。「電気系プログラミング演習」の履修の際にはは本科目の履修を強く奨 める。ハードウェアについてはディジタル回路や電子デバイス関連のイメージがあると本科目の学習の助けとなる。
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
L コンピュータの基本構成およびしくみを、理解し、説明できる。
L C言語、アセンブリ言語、機械語で記述された簡単なプログラムを、対応づけて理解し、説明できる。
L CPUの基本構成、および、CPUにおける機械語命令の処理の流れを説明できる。
L アドレス空間、CPUとメインメモリとの連携及び記憶デバイスの階層構成について説明できる。
L OSの役割を理解し、具体的な動作を説明できる。
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 40 40 20 0 0 0 0 100
指標と評価割合 総合評価割合 40 40 20 0 0 0 0 100
総合力指標 知識を取り込む力 20 10 5 0 0 0 0 35
思考・推論・創造する力 0 10 5 0 0 0 0 15
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 0 0 0
発表・表現・伝達する力 10 10 5 0 0 0 0 25
学習に取組む姿勢・意欲 10 10 5 0 0 0 0 25
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験 中間、期末の2回の試験を実施する。
クイズ
小テスト
聴講ノート作成やその講義に関する簡単な小テストを適宜実施する。
レポート 電気電子分野へのコンピュータの適用事例について問うレポートを提出させる。
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
コンピュータの主要な構成要素の機能と連携を明確に説明でき る。高水準言語(C言語)、アセンブリ言語、機械語で記述さ れた簡単なプログラムを、関連付けて理解し、説明できる。C PUの基本構成、および、CPUにおける機械語命令の処理の 流れを説明できる。OSについて役割が理解でき、具体例を用 いて説明できる。 これらの身につけた知識をもとに、簡単なコンピュータを設計 できる。また、汎用コンピュータの高性能化に向けた技術開発 の動向に関し、講義内容の概要を説明できる。 コンピュータの主要な構成要素の機能と連携を概ね説明できる 。高水準言語(C言語)、アセンブリ言語、機械語で記述され た簡単なプログラムを、関連付けて理解し、説明できる。CP Uの基本構成、および、CPUにおける機械語命令の処理の流 れを概ね説明できる。OSについて、大まかな役割を説明でき る。 これらの身につけた知識をもとに、汎用コンピュータの高性能 化に向けた技術開発の動向に関し、講義内容の概略を説明でき る。
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分
1 オリエンテーション ・本科目で何を学ぶか ・コンピュータの歴史 ・コンピュータの活用事例 ・授業運営についての説明 講義、聴講ノート作成 予習:学習支援計画書の熟読 復習:講義内容の復習 100 100
2 コンピュータアーキテクチャ(H/W) ・コンピュータの動く仕組み ・0と1で始まるコンピュータの世界 講義、聴講ノート作成(含む 小テスト) 予習:教科書1,2章の精読 復習:講義内容の復習 100 100
3 コンピュータアーキテクチャ(H/W) ・0と1を組み合わせて処理する ・簡単なコンピュータを設計する 講義、聴講ノート作成 予習:教科書3章の精読 復習:講義内容の復習 100 100
4 コンピュータアーキテクチャ(H/W) ・簡単なコンピュータを設計する ハードウェア編前半の復習及び自己点検 講義、聴講ノート作成(含む 小テスト) ここまでの復習と自己点検 予習:教科書4章の精読 復習:講義内容の復習 100 100
5 コンピュータアーキテクチャ(H/W) ・0と1を並べて命令やデータを表現する 講義、聴講ノート作成 予習:教科書5章の精読 復習:講義内容の復習 100 100
6 コンピュータアーキテクチャ(H/W) ・機械命令を実行する 講義、聴講ノート作成(含む 小テスト) 予習:教科書6章の精読 復習:講義内容の復習 100 100
7 中間試験 ハードウェア編の復習及び自己点検 中間試験及び解説講義 ここまでの復習と自己点検 全体の復習(#1〜#6) 解説を見て間違った箇所の復習 100 100
8 コンピュータアーキテクチャ(S/W) ・機械命令の実行を制御する ・オペレーションシステム(OS)について 講義、聴講ノート作成(含む 小テスト) 予習:教科書7章の精読 復習:講義内容の復習 100 100
9 コンピュータアーキテクチャ(S/W) ・アセンブリ言語でプログラムを作成し実行する 講義、聴講ノート作成 予習:教科書8章の精読 復習:講義内容の復習 100 100
10 コンピュータアーキテクチャ(S/W) ・高水準言語でプログラムを作成する ソフトウェア編前半の復習及び自己点検 講義、聴講ノート作成(含む 小テスト) ここまでの復習と自己点検 予習:教科書9章の精読 復習:講義内容の復習 100 100
11 期末試験 ソフトウェア編(前半)の復習及び自己点検 期末試験及び解説講義 ここまでの復習と自己点検 全体の復習(#8〜#10) 解説を見て間違った箇所の復習 100 100
12 コンピュータアーキテクチャ(S/W) ・アルゴリズムを考える 講義、聴講ノート作成(含む 小テスト) 予習:教科書10章の精読 復習:講義内容の復習 100 100
13 コンピュータアーキテクチャ(S/W)全体の復習と プログラミング言語や関連ツールの解説 講義、聴講ノート作成(含む 小テスト) 予習:教科書7章〜10章の精読 復習:講義内容の復習 100 100
13 【特別講義】産業界におけるコンピュータ開発の紹介 外部講師によるオンデマンド 講義、聴講ノート作成 ※外部講師の都合により順番 を入れ替える可能性あり 事前に指定する内容の学習 講義における疑問点を整理 100 100
15 科目全体の復習 ・重要点の復習 ・試験を通じた弱点分析 講義、レポート作成 全体を復習して疑問点を抽出 教科書の「そして最後に」の部分 の精読 科目全体の復習 100 100