Experiments for Informatics

開講年度

2025Year

開講学期

First Semester

科目名

Experiments for Informatics

授業種別

Experiment

科目名（英語）

Experiments for Informatics

授業情報(授業コード・クラス・授業形態)

A1000172 Experiments for Informatics

担当教員

TAKAHASHI Taiju,TANAKA Hisaya,KUDOH Yukihiro,YAMATO Junji,URUMA Kazunori,KYOCHI Seisuke,TAKAHASHI Yoshinori,KIMATA Hideaki,null,null,null,MANABE Yoshihumi

単位数

2.0Credits

曜日時限

前期(1Q)(Fri.4Period,Fri.5Period),前期(2Q)(Fri.4Period,Fri.5Period)

キャンパス

Hachioji Campus

教室

02-564講義室,02-664講義室,05-301電情物）電気系基礎実験室

学位授与の方針

1 基礎知識の修得 70 ％
2 専門分野の知識・専門技術の修得 10 ％
3 汎用的問題解決力の修得 10 ％
4 道徳的態度と社会性の修得 10 ％

具体的な到達目標

・科学・技術分野における報告書の基本構成と表記法や引用等のルールを理解し、これらの作成に適用方法を学びます。
・実験で得られたデータ等を適切に記録して、これを処理し、表やグラフにまとめて、科学的な分析手法を学びます。
・テスターやオシロスコープを始めとする各種測定器の取扱いを理解し、電気信号について基本的な分析手法を学びます。
・コンピュータを用いた基本的な計測システムについて理解し、簡単な計測プログラムに適用する方法を学びます。
・論理回路の基礎を理解し、カルノー図を用いた設計およびコンピュータによるシミュレーションによる分析手法を学びます。
・全加算器の仕組みを理解し、演算回路に適用する方法を学びます。
・フリップフロップ回路の仕組みを理解し、カウンタ回路の製作に適用する方法を学びます。
・ LANケーブルの規格と構造を理解し、伝送特性を踏まえた分析手法を学びます。
・ Linuxの基本的なコマンドを理解し、ファイル操作やネットワーク管理に適用する方法を学びます。
・小規模ネットワークの構成と管理法を理解し、身近なLANの運用に適用する方法を学びます。

受講にあたっての前提条件

到達目標をよく理解し、高いレベルでの達成を目指す意欲があること

授業の方法とねらい

情報学の基礎となる理論を実験機器で実装し実験します。電子回路および論理回路並びにネットワークおよびLinuxについて実践的に学ぶことを通して、情報学への理解を深めることを目指します。さらに、実験レポートの作成を通して、科学・技術分野における報告書の書き方を身につけることもねらいとしています。
初回のガイダンス以降、午前・午後それぞれで３つのクラス分けを行い、9テーマの実験項目を3クールに分け、3テーマずつローテーションして実施します。順序は班によって異なるので注意してください。班の割り振りと班ごとのスケジュールはガイダンス後に別途周知します。

AL・ICT活用

Practice Fieldwork

第1回

授業形態

対面

事前学習

シラバスをよく読んで、情報学実験の目的や内容をよく理解しておいてください。
技術報告書の書き方について事前に調べて理解しておいてください。

1時間

授業内容

情報学実験のガイダンスを行います。

事後学習・事前学習

事後学習として、ガイダンスで説明した目的、実験に対する注意、レポートの書き方を十分に理解してください。
実験に必要な実験ノート、レポート用紙、グラフ用紙、USBメモリ、など必要と思われる物の準備をしておいてください。
事前学習として、次回の実験内容を実験テキストを熟読するとともに、関連書籍を調べることにより、十分に理解して、スムーズに実験が開始できるように準備してください。実験ノートには、第1回実験のための決められた必要事項を書いてください。

2時間

第2回

授業形態

対面

授業内容

第1回実験：班分けにより実験テーマ表に基づいて各自のテーマの実験を行います。
（テスター計測）テスターを用いた電圧、LED点灯回路の電流計測、抵抗器の抵抗計測を行います。
（オシロスコープ計測）オシロスコープを用いてデジタル回路の測定を行います。デジタルICを用いて論理回路、順序回路を作成し、各部の信号とタイミングをオシロスコープにより測定します。オシロスコープの操作を通じてデジタル回路の理解を進めます。
（LabVIEW計測）センサーの電圧変化をコンピュータに取り込むための計測プログラムLabVIEWを用いて作成します。

事後学習・事前学習

第1回実験のデータ整理、結果の考察を行い、参考文献などを調べながら実験レポートを書きます。
事前学習として、次回の実験内容を実験テキストを熟読するとともに、関連書籍を調べることにより、十分に理解して、スムーズに実験が開始できるように準備してください。実験ノートには、第2回実験のための決められた必要事項を書いてください。

5時間

第3回

授業形態

対面

授業内容

第2回実験：班分けにより実験テーマ表に基づいて各自のテーマの実験を行います。
（テスター計測）テスターを用いた電圧、LED点灯回路の電流計測、抵抗器の抵抗計測を行います。
（オシロスコープ計測）オシロスコープを用いてデジタル回路の測定を行います。デジタルICを用いて論理回路、順序回路を作成し、各部の信号とタイミングをオシロスコープにより測定します。オシロスコープの操作を通じてデジタル回路の理解を進めます。
（LabVIEW計測）センサーの電圧変化をコンピュータに取り込むための計測プログラムLabVIEWを用いて作成します。

事後学習・事前学習

第2回実験のデータ整理、結果の考察を行い、参考文献などを調べながら実験レポートを書きます。
第1回目の実験レポートの返却を受けた人は、返却時の注意を守り、再提出実験レポートを作成します。
事前学習として、次回の実験内容を実験テキストを熟読するとともに、関連書籍を調べることにより、十分に理解して、スムーズに実験が開始できるように準備してください。実験ノートには、第3回実験のための決められた必要事項を書いてください。

5時間

第4回

授業形態

対面

授業内容

第3回実験：班分けにより実験テーマ表に基づいて各自のテーマの実験を行います。
（テスター計測）テスターを用いた電圧、LED点灯回路の電流計測、抵抗器の抵抗計測を行います。
（オシロスコープ計測）オシロスコープを用いてデジタル回路の測定を行います。デジタルICを用いて論理回路、順序回路を作成し、各部の信号とタイミングをオシロスコープにより測定します。オシロスコープの操作を通じてデジタル回路の理解を進めます。
（LabVIEW計測）センサーの電圧変化をコンピュータに取り込むための計測プログラムLabVIEWを用いて作成します。

事後学習・事前学習

第3回実験のデータ整理、結果の考察を行い、参考文献などを調べながら実験レポートを書きます。
第1,2回目の実験レポートの返却を受けた人は、返却時の注意を守り、再提出実験レポートを作成します。
事前学習として、第1回から第3回までの確認試験の準備を行います。再実験の人は再実験に必要な準備を行います。

5時間

第5回

授業形態

対面

授業内容

第1回から第3回実験の確認試験を行います。

事後学習・事前学習

事後学習として、確認試験に出た問題を必ず理解してください。
事前学習として、次回の実験内容を実験テキストを熟読するとともに、関連書籍を調べることにより、十分に理解して、スムーズに実験が開始できるように準備してください。実験ノートには、第4回実験のための決められた必要事項を書いてください。

3時間

第6回

授業形態

対面

授業内容

第4回実験：班分けにより実験テーマ表に基づいて各自のテーマの実験を行います。
（論理回路設計）7セグメントデコーダの論理回路をカルノー図による簡略化を用いて設計し，LabVIEW上でシミュレーションすることで動作確認を行います。
（全加算器）ICトレーナーで全加算器を製作し、8 bit加算器、補数の計算実験を行います。
（フリップフロップ）ICトレーナーでRS-FFを製作します。また、D-FFを製作しカウンタ回路のタイミングチャートを作成します。

事後学習・事前学習

第4回実験のデータ整理、結果の考察を行い、参考文献などを調べながら実験レポートを書きます。
事前学習として、次回の実験内容を実験テキストを熟読するとともに、関連書籍を調べることにより、十分に理解して、スムーズに実験が開始できるように準備してください。実験ノートには、第5回実験のための決められた必要事項を書いてください。

5時間

第7回

授業形態

対面

授業内容

第5回実験：班分けにより実験テーマ表に基づいて各自のテーマの実験を行います。
（論理回路設計）7セグメントデコーダの論理回路をカルノー図による簡略化を用いて設計し，LabVIEW上でシミュレーションすることで動作確認を行います。
（全加算器）ICトレーナーで全加算器を製作し、8 bit加算器、補数の計算実験を行います。
（フリップフロップ）ICトレーナーでRS-FFを製作します。また、D-FFを製作しカウンタ回路のタイミングチャートを作成します。

事後学習・事前学習

第5回実験のデータ整理、結果の考察を行い、参考文献などを調べながら実験レポートを書きます。
第4回目の実験レポートの返却を受けた人は、返却時の注意を守り、再提出実験レポートを作成します。
事前学習として、次回の実験内容を実験テキストを熟読するとともに、関連書籍を調べることにより、十分に理解して、スムーズに実験が開始できるように準備してください。実験ノートには、第6回実験のための決められた必要事項を書いてください。

5時間

第8回

授業形態

対面

授業内容

第6回実験：班分けにより実験テーマ表に基づいて各自のテーマの実験を行います。
（論理回路設計）7セグメントデコーダの論理回路をカルノー図による簡略化を用いて設計し，LabVIEW上でシミュレーションすることで動作確認を行います。
（全加算器）ICトレーナーで全加算器を製作し、8 bit加算器、補数の計算実験を行います。
（フリップフロップ）ICトレーナーでRS-FFを製作します。また、D-FFを製作しカウンタ回路のタイミングチャートを作成します。

事後学習・事前学習

第6回実験のデータ整理、結果の吟味考察を行い、参考文献などを調べながら実験レポートを書きます。
第4,5回目の実験レポートの返却を受けた人は、返却時の注意を守り、再提出実験レポートを作成します。
事前学習として、第4回から第6回までの確認試験の準備を行います。再実験の人は再実験に必要な準備を行います。

5時間

第9回

授業形態

対面

授業内容

第4回から第6回実験の確認試験を行います。

事後学習・事前学習

事後学習として、確認試験に出た問題を必ず理解してください。
事前学習として、次回の実験内容を実験テキストを熟読するとともに、関連書籍を調べることにより、十分に理解して、スムーズに実験が開始できるように準備してください。実験ノートには、第7回実験のための決められた必要事項を書いてください。

3時間

第10回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

Linuxとネットワークに関する実験の理論となる知識を学びます。

事後学習・事前学習

ネットワークの知識と技術をできる範囲で自宅のネットワークや自分のPCで実践して定着させてください。

5時間

第11回

授業形態

対面

授業内容

第7回実験：班分けにより実験テーマ表に基づいて各自のテーマの実験を行います。
（LANケーブルの製作と特性評価）LANケーブルを圧着工具により製作し、その伝送特性の評価を行います。
（Linux）Linuxの基本コマンド、ネットワークコマンドおよびファイル処理を学びます。
（LAN構築）小規模LANを構成し、その設定や管理、トラブルシューティングを行います。

事後学習・事前学習

第7回実験のデータ整理、結果の考察を行い、参考文献などを調べながら実験レポートを書きます。
事前学習として、次回の実験内容を実験テキストを熟読するとともに、関連書籍を調べることにより、十分に理解して、スムーズに実験が開始できるように準備してください。実験ノートには、第8回実験のための決められた必要事項を書いてください。

5時間

第12回

授業形態

対面

授業内容

第8回実験：班分けにより実験テーマ表に基づいて各自のテーマの実験を行います。
（LANケーブルの製作と特性評価）LANケーブルを圧着工具により製作し、その伝送特性の評価を行います。
（Linux）Linuxの基本コマンド、ネットワークコマンドおよびファイル処理を学びます。
（LAN構築）小規模LANを構成し、その設定や管理、トラブルシューティングを行います。

事後学習・事前学習

第8回実験のデータ整理、結果の考察を行い、参考文献などを調べながら実験レポートを書きます。
第7回目の実験レポートの返却を受けた人は、返却時の注意を守り、再提出実験レポートを作成します。
事前学習として、次回の実験内容を実験テキストを熟読するとともに、関連書籍を調べることにより、十分に理解して、スムーズに実験が開始できるように準備してください。実験ノートには、第9回実験のための決められた必要事項を書いてください。

5時間

第13回

授業形態

対面

授業内容

第9回実験：班分けにより実験テーマ表に基づいて各自のテーマの実験を行います。
（LANケーブルの製作と特性評価）LANケーブルを圧着工具により製作し、その伝送特性の評価を行います。
（Linux）Linuxの基本コマンド、ネットワークコマンドおよびファイル処理を学びます。
（LAN構築）小規模LANを構成し、その設定や管理、トラブルシューティングを行います。

事後学習・事前学習

第9回実験のデータ整理、結果の考察を行い、参考文献などを調べながら実験レポートを書きます。
第7,8回目の実験レポートの返却を受けた人は、返却時の注意を守り、再提出実験レポートを作成します。
事前学習として、第7回から第9回までの確認試験の準備を行います。再実験の人は再実験に必要な準備を行います。

5時間

第14回

授業形態

対面

授業内容

第7回から第9回実験の確認試験を行います。

事後学習・事前学習

事後学習として、確認試験に出た問題を必ず理解してください。
再実験や再提出のレポートの最終締め切りの人は実験のデータ整理、結果の吟味考察を行い、参考文献などを調べながら実験レポートを書きます。

3時間

第15回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

学習内容の振り返りを行います。実験テーマを理解し、レポートの書き方を再確認します。

事後学習

実験テーマを十分に理解し、レポートの書き方を再確認してください。そして、後期の実験に備えてください。

1時間

成績評価の方法

受講態度、実験ノート、レポート、および試験の結果を総合的に評価し、達成目標に照らし合わせてGrade D以上のものに単位を認めます。また、必要に応じて、口頭審問等を行う場合があります。ただし、単位の認定は、すべての実験の受講が前提であり、末受理のレポートが1通でもある場合、単位を認めません。

受講生へのフィードバック方法

提出されたレポートを評価して口頭でフィードバックし，必要であれば再レポートを課します。

教科書

「実験ノート」【品番R4RCﾉ-JN30S】（生協で取り扱い）を購入しておいてください。
初回授業（ガイダンス）で指定する「実験テキスト」を事前に熟読し、実験の目的、内容、手順をよく理解しておいてください。

参考書

電気回路および論理回路関連科目の教科書
また、必要に応じて図書館等を利用し、各自必要な文献を探してください。

オフィスアワー

実験前後に各実験室において、質問等を受け付けます。
他の時間を希望する場合、担当教員に電子メール等でアポイントメントを取ってください。

受講生へのメッセージ

実験を通して、座学で学んだ内容を確認すると共に、実験の重要性、面白さを体感してもらいます。また、単位の前提条件として出席とレポートの提出は必須です。特にレポート作成は多くの時間を要するので計画的に取り組むことが必要です。

実務家担当科目

Applicable

実務経験の内容

通信会社の研究所での勤務の経験がある教員が、分散処理研究の経験を活かし、計算機ネットワーク構築について講義する。

教職課程認定該当学科

Not applicable

その他の資格・認定プログラムとの関連

Syllabus data