授業科目名	情報処理及びプログラミング基礎演習
時間割番号	UPC157
担当教員名	李　吉屹／クップル　ドミニク／吉川　雅修／服部　元信
開講学期・曜日・時限	前期・木／金・V／IV	単位数	2
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
本授業では，情報処理に関する基本概念の形成とコンピュータの基本操作の習熟，さらには広く普及しているプログラミング言語の一つであるC＋＋言語を用いてプログラミングの基礎概念を実践的に修得することを目的とする．情報処理の基本概念の形成としては，コンピュータにおける情報の表現，コンピュータの構成，情報ネットワークの基礎，アルゴリズ，情報と社会の関わりについて学ぶ．また，情報処理実習では，UNIX系OS環境でコンピュータの基本操作を学ぶととともに，理工系に必要な情報処理技術の演習を行う．プログラミング演習では，講義科目（プログラミング基礎）で学んだC++言語の文法を確認しながら，実際のプログラム作成を通してプログラミングの基礎概念を実践的に学ぶ．本科目は，コンピュータ理工学コースの後続の専門科目群，特にプログラミング演習並びにソフトウェア開発に関する科目の基礎として位置づけられる．
＜本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー＞（能力・資質）
工学部>工学科1年次向け 記号 コンピテンシー（能力・資質） 説明   工-A 専門 ②専門的知識 専門分野の基礎的知識を体系的に理解して説明 ◎ 工-B ③数理データ分析力 ICT等により多様な情報を適切に収集し数理的に分析 ○ 工-C ⑥自律的かつ継続的学修能力 時代変化に対応しつつ自律的継続的な学修で社会的課題解決に貢献 ○ 工-D ⑧論理的思考力 問題や課題を論理的思考で解決 ○ 工-E ⑨創造的思考力・デザイン 総合的な知見･専門知識･学科学的修経験による創造的思考で課題解決 ○
＜到達目標＞  到達目標とは
目標NO 説明 コンピテンシーとの対応 工学 1 コンピュータによる情報処理の仕組みを説明できる 工-A 2 情報化社会の現状とそれを支える技術，問題点について説明できる 工-D 3 コンピュータの基本的な操作とネットワークの利用ができる 工-A 4 技術系報告資料を作成するためのソフトウェアの利用ができる 工-B 5 変数，制御構造，関数など最低限必要な技術によるプログラムを作成できる 工-A 6 配列，クラス，ファイル入出力などに関するプログラムを作成できる 工-E 7 C++言語による簡単なプログラムを作成できる 工-C
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 20% 評価３と提出課題で理解達成度を評価する 2 5% 評価３で理解達成度を評価する 3 15% 評価２と提出課題，小テストで理解達成度を評価する 4 10% 評価２と提出課題，小テストで理解達成度を評価する 5 15% 評価１：変数，制御構造，関数など最低限必要な技術によるプログラムを作成する技能により評価する 6 20% 評価４：配列，クラス，ファイル入出力などに関するプログラムを作成する技能により評価する 7 15% 小テスト，毎回の演習内容についての理解度（選択式問題）または実装技能（記述式問題）により評価する 合計 100%
＜授業の方法＞
情報処理実習及びプログラミング演習では，CSコース専用教育用計算機室を使用し，それ以外では一般の教室を使用する．ソフトウェア環境の都合で情報処理実習の一部に大学の情報処理教室を使う場合がある． 授業の一部は反転授業形式で実施する．この場合，事前に講義動画の視聴等が必要である．
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
(未登録)
＜テキスト＞
高橋麻奈著, やさしいC++ 第5版, SBクリエイティブ, ISBN:4797392592, (2017年出版)
＜参考書＞
川口拓之, 田谷文彦, 三澤明著, Linuxコマンドブックビギナーズ 第5版, SBクリエイティブ, ISBN:9784815602826, (2020年出版) 情報処理学会一般情報教育委員会編 ; 稲垣知宏 [ほか] 共著, 一般情報教育, オーム社, ISBN:9784274225956, (2020年出版 IT text / 情報処理学会編, . 一般教育シリーズ)
＜授業計画の概要＞
1 タイトル 情報処理実習１(吉川雅修)：実習環境と情報インフラの利用，Linux基本コマンド 事前学習 事後学習 ［事後学習（学期末まで）］情報倫理に関するe-Learning学習コースを受講する．キータイピングの訓練を実施して結果を報告する． 授業内容 「授業内容］情報インフラの利用方法，Linux 基本操作. ［到達目標］学科の教育用計算機と大学の情報インフラの使用方法を習得する． 2 タイトル 情報処理実習２(吉川雅修)：コマンドとファイル 事前学習 事後学習 ［事前学習］Moodleに提示した教材を学習（閲覧・テスト受験）する ［事後学習］ビジネスメールの形式に準拠したメール発信 授業内容 ［授業内容］基本コマンド，特にファイル操作の方法 ［到達目標］Linuxの基本コマンドでファイルやディレクトリの操作を習得する． 3 タイトル プログラミング演習１(クップル ドミニク)：プログラミングの基礎 事前学習 事後学習 [事前学習] 演習資料を読んでおく． [事後学習] 演習課題を完成させる． 授業内容 プログラミング環境とその利用法を理解する． 文字列を端末画面に表示するプログラムを作成・コンパイル・実行する． 4 タイトル プログラミング演習２(クップル ドミニク)：変数，式，演算子 事前学習 事後学習 [事前学習] 演習資料を読んでおく． [事後学習] 演習課題を完成させる． 授業内容 変数の宣言と代入の方法を理解する． 基本的な演算子 (算術演算子，代入演算子，キャスト演算子)を扱える． 5 タイトル プログラミング演習３(クップル ドミニク)：条件分岐 事前学習 事後学習 [事前学習] 演習資料を読んでおく． [事後学習] 演習課題を完成させる． 授業内容 論理演算子を理解し，条件分岐を実装できる． 配列の基礎を理解する． 6 タイトル 情報処理実習３(吉川雅修)：プロセスとジョブ，アクセス制限 事前学習 事後学習 ［事前学習］Moodleに提示した教材を学習（閲覧・テスト受験）する ［事後学習］公開・非公開の状態を指定してデータを作成する 授業内容 ［授業内容］プロセスの監視と強制終了，ファイルのセキュリティ設定 7 タイトル 情報処理実習４(吉川雅修)：ネットワークコマンドとセキュリティ 事前学習 事後学習 ［事前学習］Moodleに提示した教材を学習（閲覧・テスト受験）する ［事後学習］利用結果報告を作成提出する 授業内容 ［授業内容］インターネットの基本情報，遠隔操作コマンド，ファイルの圧縮書庫化 ［到達目標］情報収集，遠隔操作，データ圧縮の技術を習得する 8 タイトル プログラミング演習４(クップル ドミニク)：繰り返し 事前学習 事後学習 [事前学習] 演習資料を読んでおく． [事後学習] 演習課題を完成させる． 授業内容 繰り返し処理について理解し，実装できる． 繰り返し処理を用いて，配列の要素にアクセスすることができる． 9 タイトル 情報処理実習５(吉川雅修)：データ処理の基礎 事前学習 事後学習 ［事前学習］Moodleに提示した教材を学習（閲覧・テスト受験）する ［事後学習］データ処理を実施したファイルを作成提出する 授業内容 ［授業内容］表形式ツールの利用（Microsoft Excel） ［到達目標］表形式に格納したデータの基本処理ができる． 10 タイトル プログラミング演習５(クップル ドミニク)：関数 事前学習 事後学習 [事前学習] 演習資料を読んでおく． [事後学習] 演習課題を完成させる． 授業内容 関数について理解し，実装できる． 関数によってプログラミングの効率が向上することを体感する． 11 タイトル 情報処理実習６(吉川雅修)：画像処理，数値と関数の可視化 事前学習 事後学習 ［事前学習］Moodleに定提示した教材を学習（閲覧・テスト受験）する ［事後学習］次回実習で活用できる情報可視化の実施結果画像を作成する 授業内容 ［授業内容］画像処理，数値と関数の可視化 ［到達目標］報告文書に使うための画像の加工と，データの可視化を実施できる． 12 タイトル プログラミング演習６(クップル ドミニク)：配列 事前学習 事後学習 [事前学習] 演習資料を読んでおく． [事後学習] 演習課題を完成させ、前半の演習課題の復習をする． 授業内容 配列について理解し，実装できる． 配列を関数に渡すことができる． 13 タイトル 情報処理実習７(吉川雅修)：LaTeXによる技術文書の作成 事前学習 事後学習 ［事前学習］Moodleに提示した教材を学習（閲覧・テスト受験）する ［事後学習］LaTeXを使用して技術文書を作成提出する 授業内容 ［授業内容］プログラミングで文書を作成する LaTeX を活用 ［到達目標］LaTeXによる技術文書の作成方法を習得する 14 タイトル プログラミング演習７(クップル ドミニク)：評価１（プログラミング演習前半の総括とまとめ） 事前学習 事後学習 [事前学習] 前半の演習課題の復習をする． [事後学習] 前半の演習課題の復習をする． 授業内容 プログラミング基礎演習中間試験 15 タイトル 情報処理実習８(吉川雅修)：評価２（情報処理実習の総括とまとめ) 事前学習 事後学習 ［事前学習］提示した到達評価の要素を参照して総括的に復習する ［事後学習］回答の評価結果と正答情報を参照して省察を行う 授業内容 ［授業内容］情報処理実習１～７までの授業の達成目標を確認する試験を行う．正答情報と評価観点の情報を配布する． 16 タイトル プログラミング演習８(李吉屹)：クラスに関する基礎　 事前学習 事後学習 [事前学習] 演習資料を読んでおく． [事後学習] 演習課題を完成させる． 授業内容 クラスの実装 (データメンバとメンバ関数の宣言，および，メンバ関数の定義)ができる． クラスの利用 (オブジェクトの宣言，および，メンバ関数の呼び出し)ができる． 17 タイトル 情報処理１(服部元信)：数の表現 事前学習 事後学習 [事前学習] 講義動画を視聴し，穴埋め式の講義ノートを完成させる． [事後学習]理解度を確認するQuizと演習問題に取り組む． 授業内容 コンピュータの中で整数や実数をどのように表現するかを解説する．2進数，8進数，16進数，10進数を相互に変換できるようになること,符号付きの2進数を求められるようになること，実習の表現方法を説明できるようになることが目標である． 18 タイトル プログラミング演習９(李吉屹)：クラスに関する発展 事前学習 事後学習 [事前学習] 演習資料を読んでおく． [事後学習] 演習課題を完成させる． 授業内容 コンストラクタのオーバーロードができる． クラスの継承について理解できる． 19 タイトル 情報処理２(服部元信)：文字の表現，AD変換，データ圧縮，情報量 事前学習 事後学習 [事前学習] 講義動画を視聴し，穴埋め式の講義ノートを完成させる． [事後学習]理解度を確認するQuizと演習問題に取り組む． 授業内容 コンピュータの中で文字を表現する方法，音声や画像などのアナログ情報をディジタル情報へ変換する方法，データ圧縮，情報の定量化について解説する．文字の表現方法，AD変換，初歩的な符号圧縮法，情報量について説明できるようになるととともに，具体的な問題に対して情報量を求められるようになることが目標である． 20 タイトル プログラミング演習１０(李吉屹)：クラスの設計と利用 事前学習 事後学習 [事前学習] 演習資料を読んでおく． [事後学習] 演習課題を完成させる． 授業内容 試行錯誤しながらクラスを設計・実装することができる． 21 タイトル 情報処理３(服部元信)：コンピュータの構成 事前学習 事後学習 [事前学習] 講義動画を視聴し，穴埋め式の講義ノートを完成させる． [事後学習]理解度を確認するQuizと演習問題に取り組む． 授業内容 コンピュータのハードウェアの基礎として，論理演算，論理回路について解説する．また，コンピュータを構成する主なハードウェアとオペレーティングシステムの基本的な機能について解説する．論理回路を論理式で表したり，真理値表を求められるようなること，またその逆ができるようになること，各種ハードウェアの役割や機能，オペレーティングシステムの主な機能について説明できるようになることが目標である． 22 タイトル プログラミング演習１１(李吉屹)：ファイルの入出力 事前学習 事後学習 [事前学習] 演習資料を読んでおく． [事後学習] 演習課題を完成させる． 授業内容 ストリームとリダイレクションについて理解する． 標準ライブラリfstreamを用いたファイルの入出力処理を実装できる． 標準ライブラリiomanipを用いた書式の操作処理を実装できる． 23 タイトル 情報処理４(服部元信)：データ構造とアルゴリズム 事前学習 事後学習 [事前学習] 講義動画を視聴し，穴埋め式の講義ノートを完成させる． [事後学習]理解度を確認するQuizと演習問題に取り組む． 授業内容 アルゴリズムとは何か，またアルゴリズムの例として基礎的な探索，整列のアルゴリズムを解説する．また，基礎的なデータ構造として，リスト，スタック，キュー，木構造などについて解説する．これらを説明できるようになること，具体的な問題に対して学んだアルゴリズムを適用できるようになること，データ構造を持ちチア具体的なデータの処理ができるようになることが目標である． 24 タイトル プログラミング演習１２(李吉屹)：コマンドライン引数と変数のスコープ 事前学習 事後学習 [事前学習] 演習資料を読んでおく． [事後学習] 演習課題を完成させる． 授業内容 コマンドライン引数を扱うプログラムを実装することができる． 変数のスコープについて理解する． 引数の値渡しと参照渡しの違いを理解する． 25 タイトル 情報処理５(服部元信)：情報ネットワークの仕組み 事前学習 事後学習 [事前学習] 講義動画を視聴し，穴埋め式の講義ノートを完成させる． [事後学習]理解度を確認するQuizと演習問題に取り組む． 授業内容 情報ネットワークの仕組み，基盤となっている技術について解説する．これらを説明できるようになることが目標である． 26 タイトル プログラミング演習１３(李吉屹)：単純ソート実装 事前学習 事後学習 [事前学習] 演習資料を読んでおく． [事後学習] 演習課題を完成させる． 授業内容 バブルソート，選択ソート，挿入ソートの処理を理解し，実装できる． 数値のソートに加え，クラスのオブジェクトのソートも実装できる． 27 タイトル 情報処理６(服部元信)：情報システムとセキュリティ，情報化社会の現状と課題 事前学習 事後学習 [事前学習] 講義動画を視聴し，穴埋め式の講義ノートを完成させる． [事後学習]理解度を確認するQuizと演習問題に取り組む． 授業内容 情報システムのセキュリティに関する技術や脅威について解説する． また，情報通信白書などの資料に基づき，情報化社会の現状と課題について解説する．これらが説明できるようになることが目標である． 28 タイトル プログラミング演習１４(李吉屹)：関数の再帰　 事前学習 事後学習 [事前学習] 演習資料を読んでおく． [事後学習] 演習課題を完成させ、プログラミング基礎の演習課題の復習をする． 授業内容 関数の再帰について理解し，実装できる． 再帰を利用したソート (クイックソート)の動作を理解できる． 29 タイトル 情報処理７(服部元信)：評価３（情報処理の総括とまとめ） 事前学習 事後学習 [事前学習] 評価に備え授業内容の総復習を行う． [事後学習]解答例を通して理解度の確認を行う． 授業内容 情報処理１～６までの授業の達成目標を確認する試験を行う．解答例を配布し，評価の観点について解説する． 30 タイトル プログラミング演習１５(李吉屹)：評価４（プログラミング演習後半の総括とまとめ） 事前学習 事後学習 [事前学習] プログラミング基礎の演習課題の復習をする． [事後学習] プログラミング基礎の演習課題の復習をする． 授業内容 プログラミング基礎演習期末試験
＜前年度授業に対する改善要望等への対応＞
＜備考＞
(未登録)