山口大学教務システム - 1022102706-情報基礎Ⅰ

開講年度	開講学部等
2025	教育学部
開講学期	曜日時限	授業形態	AL（アクティブ・ラーニング）ポイント
後期	金3～4	講義
時間割番号	科目名[英文名]			使用言語	単位数
1022102706	情報基礎Ⅰ[Foundation of Information Processing I]			日本語	2
担当教員（責任）[ローマ字表記]					メディア授業
野村厚志[NOMURA Atsushi]					ー
担当教員[ローマ字表記]
野村厚志　[NOMURA Atsushi]
特定科目区分		対象学生		対象年次	1～
ディプロマ・ポリシーに関わる項目			カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)

授業の目的と概要

計算機（コンピュータ）がどのような構成で動作しているか、その仕組みを知る。中学校の技術・家庭科技術分野の「情報の技術」の最も基礎的な内容となる。

授業の到達目標


計算機におけるデータの表現方法と、その処理のための計算機ハードウェアの基本的な構成及び演算回路を理解し、説明することができる。

授業計画

【全体】

まず、情報の表現方法を学び、さらに四則演算の方式、計算機の構成と計算機言語（アセンブラ）について学ぶ。受講生自らで計算したり回路を構成したりすることで計算機の理解を深め、機械的に計算することはどういったことか考え方を身につける。（この授業は担当教員１名で行う「単独」授業です。）

	項目	内容	授業時間外学習	備考

第1回	情報量と2進法	計算機ではなぜ2進法が用いられるか考える。また、位取り記法について確認する。	▲授業前：位取り記法による数の表現方法を、2進法、8進法、16進法で確認しておくこと。（学修時間の目安:1時間以上）▼授業後：位取り記法の課題に取り組む。（学修時間の目安：3時間以上）

第2回

情報の表現と符号

整数、浮動小数点数、文字列の計算機による表現方法について学ぶ。

▲整数や小数点のついた数の10進法による表し方を資料を見ながら確認する。（1時間）▼IEEEの浮動小数点表示とASCII符号に関する課題に取り組む。（3時間）

第3回

誤り検出符号

普段利用している情報通信において、雑音によって誤りが生じた場合、どのようにその誤りを検出するか、また誤りが生じた場合に訂正することができるか考える。例として、パリティチェックとハミング符号を知る。

▲電子メールや情報端末において誤りなく送受信ができるのはなぜか自分なりに考える。（1時間）▼パリティチェックやハミング符号に関する課題に取り組む。（3時間）

第4回

負の数の表現：絶対値表示と補数

整数に限定し、正負の数の符合を含めて、どのようにして0と1だけで表すか、考える。

▲負の数の表し方としてどのような方法があるか、考えてみる。（1時間）▼絶対値表示と補数表示を復習し、課題に取り組む。（3時間）

第5回

絶対値表示を用いた加減算

正負の符合の表現方法として絶対値表示を用いた場合において、加減算の計算手順を考える。

▲負の数の表示方法として絶対値表示を用いた場合、2つの数の加減算はどのようにすればよいか、その計算手順を考える。（1時間）▼絶対値表示を用いた場合の加減算の計算規則を再度だどり直し、課題に取り組む。（3時間）

第6回

補数を用いた加減算

正負の符合の表現方法として2の補数を用いた場合において、加減算の手順を考える。また、1の補数を用いた場合について自分なりに考える。

▲１の補数と２の補数の求め方を再度確認し、加減算の手順を考える。（1時間）▼２の補数表示を用いた場合の加減算の課題に取り組み、さらに1の補数表示を用いた場合の加減算の方法を考える。（3時間）

第7回

Boothの方法による乗算

乗算の計算手順としてBoothの方法を学び、その手順に従って乗算の計算を行う。また、なぜBoothの方法で正しく結果が得られるか、Boothの方法の導出を行う。

▲2の補数の求め方と２の補数から元の値を確認する方法を復習しておくこと。（1時間）▼Boothの方法の導出を自分でたどり、それを用いて課題の乗算に取り組む。（3時間）

第8回

引き戻し法・引き放し法による除算

除算の計算方法として、引き戻し法と引き放し法を学び、その手順に従って除算の計算を行う。

▲2進数の筆算による除算の方法を確認しておくこと。また、除算には定義によって答えが二通りあることも確認しておくこと。（1時間）▼除算の引き戻し法と引き放し法の課題に取り組む。（3時間）

第9回

論理演算と論理回路の基礎

論理演算とそれを実現する論理回路について学ぶ。また、論理演算に関する基本的な公式・定理を学ぶ。

▲論理演算を確認しておくこと。（1時間）▼論理演算に関する基本的な公式を再度自分なりに確認し、課題に取り組む。（3時間）

第10回

論理関数

与えられた論理関数を実現する基本公式を学び、活用してみる。

▲関数とは何か、確認しておく。（1時間）▼論理関数に関する課題に取り組む。（3時間）

第11回

演算回路（その１）

2進数の加減算を行う半加算器、半減算器、全加算器、全減算器の演算回路を構成する。

▲2の補数を用いた際の2進数の加減算を復習しておく。（1時間）▼演算回路の導出を復習し、課題に取り組む。（3時間）

第12回

演算回路（その２）

引き続き、2進数の加減算を行う半加算器、半減算器、全加算器、全減算器の演算回路を構成する。さらに、加減算器や種々の論理回路を構成してみる。

▲前回の授業内容を確認しておく。（1時間）▼演算回路の導出を復習し、課題に取り組む。（3時間）

第13回

計算機の構成

計算機の五大装置について確認し、そのための回路について考える。また、ノイマン型計算機（プログラム内蔵方式）やアナログ計算機、量子計算機について知る。

▲計算機の開発の歴史を調べる。（1時間）▼授業で説明された計算機の構成を復習し、各自のノートパソコンやスマフォについて確認する。（2時間）

第14回

計算機言語（機械語・アセンブラ言語）

計算機を機能させるプログラミング言語（アセンブラ言語と機械語）について学ぶ。また、シミュレーターによりプログラムを作成・実行して確認する。

▲計算機シミュレーターを公開しているウェブサイトにアクセスし、計算機の構成と機械語・アセンブラ言語を確認する。（1時間）▼シミュレーターを用いて簡単なプログラム（アセンブラ）を作り実行してみる。（2時間）

第15回

まとめ

この授業について振り返る。

▲毎回の授業で学修したことを確認しておく。（1時間）▼全ての課題を確認し、教員からのコメントを参考にして復習する。（2時間）

第16回

期末試験

筆記式の期末試験を行う。

▲復習をしておくこと。（2時間）▼期末試験の内容の中で、理解が不十分なところを復習する。（1時間）

※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注
・授業全体で、AL（アクティブ・ラーニング）が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A：グループワーク】、【B：ディスカッション・ディベート】、【C：フィールドワーク（実験・実習、演習を含む）】、【D：プレゼンテーション】

A: --%　B: --%　C: --%　D: --%

成績評価法

課題（20％）と期末試験（80％)で評価する。

教科書にかかわる情報

備考

Google Classroomに資料を掲載します。

参考書にかかわる情報

参考書	書名	現代電子計算機ハードウェア				ISBN	4274128814
参考書	著者名	萩原宏、黒住祥祐	出版社	オーム社				出版年	1991

備考

メッセージ

キーワード

情報の表現、演算方式、論理回路

持続可能な開発目標（SDGs）

(教育)すべての人に包摂的かつ公正な質の高い教育を確保し、生涯学習の機会を促進する。

メディア授業