授業科目名	プログラミング基礎演習
時間割番号	TCS104
担当教員名	李　吉屹／クップル　ドミニク
開講学期・曜日・時限	前期・金・IV	単位数	1
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
本授業では，現在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学ぶ．このために，受講者は，講義（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，プログラムを作成する．そして，プログラムの作成を通して，基本的なアルゴリズムについて学ぶ．本授業は，後続のプログラミング演習に関する授業やソフトウェア開発に関する授業のための基礎的な位置づけにある．
＜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(～2023年度入学生)>コンピュータ理工学科向け 記号 コンピテンシー（能力・資質）   CS-A 専門 6.情報科学、及び、数学や自然科学等の知識と手法を用いて、以下のことができる。 6c.各種のツールや手法に関する十分な知識をもち、それらをシステムの設計・開発・運用に応用できる。 ◎
＜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 CS 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できること CS-A 2 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こと CS-A 3 C++言語による簡単なプログラムを作成できること CS-A
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 30% 試験：中間期。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 2 40% 試験：期末期。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 3 30% 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＞
対象学生は，計算機の基本的な使い方（特に，Linuxオペレーティングシステム上の代表的なソフトウェアの使い方）を修得済みであること． また，本授業は，講義「プログラミング基礎」の演習であるため，「プログラミング基礎」を履修申告済みか，既に履修済みであること． 演習形式で授業を進める．小テストがある．
＜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＞
ロベール著, ロベールのC++入門講座, 毎日コミュニケーションズ, ISBN:9784839926052, (2007年出版) 高橋航平著, 独習C++ 新版, 翔泳社, ISBN:4798150231, (2019年出版)
＜授業計画の概要＞
1 タイトル 第１回：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． 2 タイトル 第２回：変数、式、演算子に関する演習 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． 3 タイトル 条件分岐に関する演習 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． 4 タイトル 第４回：繰り返しに関する演習 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． 5 タイトル 第５回：関数の宣言と定義に関する演習 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． 6 タイトル 第６回：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． 7 タイトル 第７回：評価１（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 中間試験 8 タイトル 第８回：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． 9 タイトル 第９回：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． 10 タイトル 第10回：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． 11 タイトル 第11回：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． 12 タイトル 第12回：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． 13 タイトル 第13回：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． 14 タイトル 第14回：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． 15 タイトル 第15回：評価２（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 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜前年度授業に対する改善要望等への対応＞
短いテストの間に、カウントダウンを表示したところ、タイムアウトした参加者が減った。 KKIを円滑に利用できるように、よく発生するトラブルについてFAQを作成し、トラブルをどのように解決できるかを説明した。 プログラミング開発環境の説明など資料を提供した． 学生の理解度を常に把握するために小テストを実施し，授業の冒頭で小テストを実施することで，受講者の生活リズムに緊張感を持たせた．小テストに選択方式問題と記述方式問題 (プログラムのコーディング)の両方を利用した． 中間試験と期末試験の前に試験対策用の過去問を公開し，試験勉強を促した． 質問しやすい雰囲気作りを心がけた (授業中の質問，CNSで質問の対応)． 演習テキストまたは小テストに誤りが多い問題点を演習中に話した．C++プログラミングと関するおすすめ本を演習中に話した．演習内容以外プログラミング能力が上げるために練習方法を演習中に話した．プログラミング開発経験（プログラミング作法など）を演習中に話した． 本授業の後半，クラスと関するプログラミングの重要性と熟練度がより強調した． 期末試験：「大量の人数により採点量が非常に多い」という問題と、「学生が実際にソースコードを書けるように記述式の問題を使用する」という必要性の間のトレードオフ． 問題の量（難易度）が減らした，選択式５問，記述式２問 参考（2018年）：選択式15問，記述式3問+1問 参考（2023年）：記述式4問 Moodleのワークショップ機能基づいて，記述式小テストに（匿名）相互評価を導入しました． 他人の良いソースコードを読んだら，勉強になる． 他人のミスが発見したら，今後自分は同じミスに注意できる． 授業の評価の時，相互採点を使用しない（質が低い相互採点に心配なし）． 相互採点の使い方，相互採点を提出した学生を加点する． 匿名について，評価者は匿名したファイル名のみを見える． 生成系AIを学生に利用するについて、自習時の使用を推奨した。試験時の使用は禁止した。 本演習にChatGPTの利用ルールを説明した．自習時にChatGPTの活用方法を具体例に基づいて説明した，説明資料を共有した．
＜備考＞
本授業では、山梨大学 e-Learning システム（Moodle）を使用します。 http://moodle.yamanashi.ac.jp/