理工学部Faculty of Science and Engineering
COT200XF（計算基盤 / Computing technologies 200）情報システム工学Information Systems Engineering
大原 衛Mamoru OHARA
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | H6524 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 金4/Fri.4 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 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 | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
経営システム工学科 学科専門科目 |
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Outline (in English)
(Course outline)
This course introduces essential technologies constituting information systems in terms of hardware, software, and computer networks. For understanding the mechanism of computers, we will learn about Boolean algebra basics and its implementation using digital circuits. Then as the mainstream paradigm of building computer software, object oriented programming will be studied using multiple programming languages, such as C++ and JavaScript. This course also includes topics about technologies used in the Internet.
(Learning Objectives)
By the end of the course, students should be able to do the followings:
-Understanding how the control and calculation functions work in computers in terms of digital logic
-Learning the fundamental knowledge of software engineering
-Understanding how computers communicate via the Internet
(Learning activities outside of classroom)
Before/after each class meeting, students will be expected to spend four hours to understand the course content. Before some of class meetings, e.g., the 4th, 5th, and 9th meetings, students will be expected to have completed the required preparation for the meetings, such as checking home Internet settings in detail, group work about object oriented design, etc.
(Grading Criteria/Policies)
Final grade will be calculated according to the following process: Mid-term report (40%), term-end examination (50%), and in-class contribution (10%).
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
情報システムを構成する技術を，ハードウェア，ソフトウェア，およびネットワークの3つの側面から学習する．コンピュータが演算を行う理論的基礎であるブール代数と，それを電気的に実現するディジタル回路のしくみについて理解する．コンピュータを制御するプログラムの構築技法について学ぶ．現在主流であるオブジェクト指向手法のほか，既存のライブラリを用いた数式処理，機械学習などの実践的な話題も扱う．また，もっとも普及しているネットワークの一例として，インターネットのしくみについて実習を交えて学ぶ．
到達目標Goal
コンピュータの制御，演算機能がディジタル論理によって実現されていることを理解する．コンピュータはブラックボックスではなく，プログラミングとは論理を組み合わせる作業であることを演習を通して学習する．
また，複数のプログラミング言語やパラダイムに触れ，今後新たなソフトウェア工学的手法を学ぶための基礎的な知識を身につける．
インターネットに接続されたコンピュータがどのような手順で通信を行なっているかを学ぶ．インターネットの接続設定やトラブルが発生した際の問題の切り分けなどができるようになる．
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?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「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. ）
基本的には講義形式だが，PC上で動作確認ができるものについては実習や宿題とすることがある．課題等の提出・フィードバックは「学習支援システム」を通じて行う．
授業時間外のグループワークを1回行うことを予定している．グループワーク後の講義内で，成果発表会を行う．
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]：情報システムの構成
コンピュータとプログラム，ネットワーク
2[未定/undecided]：コンピュータのハードウェア
ブール代数とディジタル演算
3[未定/undecided]：プログラミング言語処理系
機械語と高水準言語
4[未定/undecided]：ネットワーク (1)
Ethernet, TCP/IP
5[未定/undecided]：ネットワーク (2)
インターネットサービス（DNS, WWW）
6[未定/undecided]：構造化プログラミング
フローチャートと構造化プログラミング
7[未定/undecided]：データ抽象
データ抽象と再利用
8[未定/undecided]：オブジェクト指向 (1)
オブジェクト指向設計とUML
9[未定/undecided]：オブジェクト指向 （2）
グループワーク
10[未定/undecided]：オブジェクト指向 （3）
オブジェクト指向言語と再利用
11[未定/undecided]：その他のプログラミングパラダイムと応用的話題
関数型プログラミングなど
12[未定/undecided]：先進的な話題 (1)
機械学習など
13[未定/undecided]：先進的な話題 (2)
IoT，クラウドシステム，ノーコード開発など
14[オンライン/online]：まとめ
授業全体のまとめ
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.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】
以下のような準備学習を行う．
準備学習の例:
第4，5回 自宅のインターネット環境に関する調査
第9回 オブジェクト指向設計の実習（グループワーク）
また，第3, 6～8, 10～13回ではプログラミングの実習を行う．対面の場合，授業内にも作業時間を設ける．授業内に完了できなかった場合は，宿題とする．オンラインの場合は宿題とする．
各回とも，授業支援システム内で復習の課題を設ける．
テキスト（教科書）Textbooks
書籍は使用しない．
講義中で使用する資料は、講義終了後に授業支援システムで配布する．
参考書References
授業内では使用しない．
成績評価の方法と基準Grading criteria
各到達目標は，以下の基準で評価する．
・論理素子（AND，ORなど）と論理関数，真理値表を理解し，論理演算ができるか．
・機械語とプログラミング言語，言語処理系の関係性を説明できるか．
・分割や再利用による開発効率の向上について，少なくとも手続き型言語，オブジェクト指向言語で，どのような仕組みが導入されているか説明できるか．
・オブジェクト指向の基本的な用語（クラス，オブジェクト，多態等）の意味が説明できるか．
・基本的なUML図（ユースケース図，クラス図，シーケンス図等）を作成できるか．
・IP, TCP, UDPについて概要を説明できるか．
・IPv4のルーティングについて概要を説明できるか．
・ほか授業内で扱う話題に関する知識が身についているか
評価は期末試験とレポート，平常点によって行う．期末試験が評価の50%，レポートが40%，平常点が10%を占める．
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
R3年度：オンラインでグループワークを行うことが難しかったとの意見がある一方で，グループワークが良かったという意見もあった．R4年度も対面でのグループワークの実施が難しい可能性があるため，オンラインでの実施方法をより工夫する．
R2年度：グループワークの質疑応答を学習支援システムの掲示板で行ったところ，時間制限がないためか例年よりも活発な議論が行われた．
R元年度: 授業内でグループワークの発表を行い，アクティブラーニングを促進する．
H31年度: 機械学習などの先進的な話題を扱う．
H30年度: 授業回数を15回から14回とするとともに、実習の内容を見直し．
H28年度: IoT, AIなどの現代的な話題に触れる．
H27年度: 授業改善に関するコメントなし
H26年度: 授業改善に関するコメントなし
H25年度: 授業改善に関するコメントなし
H24年度: 講義内容が概論的に過ぎるとの指摘があった．授業時間内に演習にあてられる時間には限りがあるため，授業外に行う課題をより多く盛り込み，体験的な理解を促す．
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
授業内でノートPCを用いて実習をおこなう．
第4、5回講義内で学内外Webサイトへアクセスする．必要に応じて，LANケーブルなどを持参すること．
その他の重要事項Others
少なくともC言語でプログラムが書ける人を対象とする．