国際文化学部Faculty of Intercultural Communication
COT300GA（計算基盤 / Computing technologies 300）情報アプリケーションⅡInformational Application II
大嶋 良明Yoshiaki OHSHIMA
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 国際文化学部Faculty of Intercultural Communication |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2023 |
| 授業コードClass code | C0774 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 金2/Fri.2 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 市ヶ谷 / Ichigaya |
| 教室名称Classroom name | 市BT‐情実習H |
| 配当年次Grade | 3～4 |
| 単位数Credit(s) | 2 |
| 備考（履修条件等）Notes | 情報関連科目を履修済みであることが望ましい |
| 他学部公開科目Open Program | ○ |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | ○ |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| 旧科目との重複履修Duplicate Subjects Taken Under Previous Class Title | |
| 人数制限・選抜・抽選Capacity/Selection/Rondom | 初回の授業に出席すること |
| 毎年・隔年Frequency | 毎年開講 |
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Outline (in English)
This course deals with the creative development of original digital gadgets such as electronic percussion and sensory lights by using various sensor devices, interactive human interface devices and display devices enabled by Arduino micro-controllers. Students will become well familiar with the Arduino IDE (Integrated Development Environment) in a small classroom workshop environment.
Grading policy is as follows:
In-class contribution: 30%
Homework and in-class assignment: 30%
Final assignment: 30%
Critique: 10%
Your must achieve at least 60% in the overall grade to pass for academic credit.
The average study time outside of class per week would be approximately 4 hours.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
誰でも参加できる自由なモノづくりの世界的潮流、Makerムーブメントについて親しむ。実習形式でオリジナル電子楽器の製作を学ぶ。光、温度、圧力などの変化を検知してスピーカー、ディスプレイ、モーターなどの反応を制御する方法（意外と簡単！）を学び、自分のアイデアを作品として実現させる。
到達目標Goal
Makerムーブメントの背景と現状について理解する。
楽器音の基本的理解にもとづく電子楽器の構成法を知る。
Arduinoマイコンによるセンサー入力の処理方法が理解できる。オーディオ信号を中心とした出力の制御方法が理解できる。
課題実習と作品制作を通じて、アイデアを成果物に実現する方法を構想できる。
作りながら考える、考えながら作る自由闊達なモノづくりの精神を身に着ける。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
国際文化学部のディプロマポリシーのうち、「DP2」「DP3」「DP4」に関連。
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
授業はすべて、情報実習室の機材・設備を活用した講義および実習形式で行い、参加者の学習状況や実践力を確かめながら進める方法で進めます。実習の内容はPBLの考え方にもとづき、ワークショップ形式でのモノづくりを体験します。作りながら考える、考えながら作るをモットーにワークショップを運営します。マイコン、配線材など必要な実習機材は用意します。ほかに各自の作品構想に必要となる部品は、既製品を分解する、100均で手に入れる、自作する…などの方法でクリエイティブな試行錯誤を楽しみながら調達しましょう。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
あり / Yes
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1[対面/face to face]：イントロダクション
授業内容の説明と導入、Makerムーブメントとは何か、モノづくりの実例に学ぶ。
2[対面/face to face]：Arduino入門
Arduinnoとは何か、MakerムーブメントにおけるArduinoの役割を学ぶ。開発環境Arduino IDEの使い方を学ぶ。音楽に特化したArduino互換機や周辺機器について学ぶ。
3[対面/face to face]：Arduinoライブラリから音を出す: Mozzi
電子楽器製作の準備としてArduinoから音を出力する方法を学ぶ。音を扱うためのライブラリMozziとその機能を学ぶ。
4[対面/face to face]：各種センサーの使用法を学ぶ
音の強弱、高低を変化させる方法を学ぶ。センサーの使い方を学ぶ。これらを組み合わせてセンサーからの信号に反応して音が変化する仕組みを学び、実装する。
5[対面/face to face]：打楽器の製作(1)：音を生成する仕組み
ドラムスなど打楽器音の性質を学び、Arduinoで打楽器音を鳴らす。
6[対面/face to face]：打楽器の製作(2)：楽器としての特色作り
サンプル音を再生する方法を学び、圧電センサーに反応してドラム音のサンプルを再生する電子ドラムを作成する。
7[対面/face to face]：日用品を打楽器に
さまざまな日用品にセンサーを装着して演奏可能な電子打楽器を自作する。
8[対面/face to face]：シークエンサーの製作(1)
自動演奏の仕組みを理解する。インターフェースを追加し演奏機能を拡張する。
9[対面/face to face]：シークエンサーの製作(2)
自動演奏の実行を視覚化する方法を学ぶ。楽器として完成させる。
10[対面/face to face]：電子楽器の相互接続：MIDI
MIDIによる電子楽器の相互接続と制御の仕組みを理解する。
【課題製作】課題作品の構想発表
11[対面/face to face]：表示の高機能化（１）
LCDディスプレイの活用とその実現方法を学ぶ。
【課題製作】課題作品の製作、進捗状況の記録化
12[対面/face to face]：表示の高機能化（２）
LEDディスプレイの活用とその実現方法を学ぶ。
【課題製作】課題作品の進捗状況と問題解決の共有、記録化
13[対面/face to face]：多様な出力：さらに多彩なモノづくりにむけて
フィジカル・コンピューティングの概念を理解し、Arduinoによるモーターやサーボなどの制御を学ぶ。
【課題製作】課題作品の製作、進捗状況の記録化
14[対面/face to face]：まとめ
学習成果のまとめとして制作物の発表と相互批評、講評を行う。
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【手を動かすことを大事にしよう】
Arduinoマイコンの開発環境はフリーソフトでWindows、 Mac、 Linuxいずれの環境でも利用可能です。また実習で使うArduinoは互換機であれば安価に入手できます。興味のある人はどんどん使って応用力を身につけてください。
【感性を磨こう】
「Make:」の関連書籍は図書館にも整備されつつあります。また作品発表の多くはオンラインでも閲覧可能なので、授業内でも折に触れてご紹介します。ぜひそれらの作品にふれることでアタマを柔らかくしてモノづくりの豊かな楽しさを感じ取ってください。
本授業の準備学習・復習時間は各２時間を標準とします。
テキスト（教科書）Textbooks
必要に応じて講義中に紹介します。
参考書References
必要に応じて講義中に紹介します。Makerムーブメント（モノづくりの世界）を楽しく学べる２冊と電子楽器の自作やプロトタイピングについての参考書を以下に紹介します。ぜひチェックしてください。
【何か作りたい！でも何を作ろう…？】
Karen Wilkinson(著), Mike Petrich(著), 金井哲夫(訳)、「ティンカリングをはじめよう ―アート、サイエンス、テクノロジーの交差点で作って遊ぶ」、オライリージャパン(2015)、ISBN:978-4873117263
【Arduino＋音楽】
中西宜人、「Arduinoではじめる手作り電子楽器」、工学社(2015)、ISBN: ISBN978-4-7775-1916-3
【モノづくり＋デバイスアート】
青木 直史 (著)、「ArduinoとProcessingではじめるプロトタイピング入門」、講談社 (2017)、ISBN: 978-4061565692
小林茂(著)、「Prototyping Lab 第2版 ―「作りながら考える」ためのArduino実践レシピ」、オライリージャパン(2017)、ISBN:978-4873117898
成績評価の方法と基準Grading criteria
平常点(30%)、課題(30%)、学期末に提出する作品発表(30%)、合評(10%)により評価します。この成績評価の方法をもとに、本授業の到達目標の60%以上を達成した者を合格とする。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
多くの学生に興味を持ってもらえるよう、単元や実習内容にいろいろ工夫を盛り込みました。受講者のスキルやモノづくりへの好みの違いをお互いの刺激として各自が成長できるよう、課題演習や理解度チェックのバリエーションを用意しました。2020年度からは実機のArduinoとクラウド上のシミュレータTinkercadを併用することで自宅での学習環境も整備されています。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
情報実習室を使用し、実習に必要なPC、Arduinoなど共通の電子部品と配線材は用意します。
課題作成時および提出時には貸与PCまたは個人PCが必要になります。
その他の重要事項Others
情報アプリケーション科目は情報学の総合力を育む科目であり、本科目ではモノづくりのための発想、知識、スキルの全てを身につけることを目指して欲しい。
受講希望者は初回授業に出席すること。受講希望者が教室定員を超える場合には抽選を実施することがある。
実務経験のある教員による授業
担当教員はIT企業での研究所勤務において15年間のディジタル信号処理、マルチメディア処理分野での研究とシステム開発の経験がある。