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科目の基本情報
| 開講年度 | 2024 年度 | |
|---|---|---|
| 開講区分 | 生物資源学部 | |
| 受講対象学生 |
共生環境学科・環境情報システム学教育コース 学部(学士課程) : 2年次 「環境情報システム学教育コース」の学生は必ず受講すること． |
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| 選択・必修 | 必修 教育コース必修科目（環境情報コース） |
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| 授業科目名 | プログラミング | |
| ぷろぐらみんぐ | ||
| Programming | ||
| 単位数 | 2 単位 | |
| ナンバリングコード | BIOR-Envi-2231-007
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| 開放科目 | 非開放科目 | |
| 開講学期 |
後期 |
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| 開講時間 |
木曜日 9, 10時限 |
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| 授業形態 |
対面授業 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい
「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業 |
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| 開講場所 | 230室，オンラインの場合はTeams | |
| 担当教員 | 森尾 吉成（生物資源学部） | |
| MORIO, Yoshinari | ||
| SDGsの目標 |
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| 連絡事項 | * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい |
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学修の目的と方法
| 授業の概要 | 最も重要なITスキルの一つである，多量の数値データを迅速にかつ正確に処理するプログラミングスキルを身に付ける．プログラミング言語にはC言語を用いる． （DP，CPとの関連）「感じる力」，「考える力」，「コミュニケーション力」，「生きる力」を身に付けるため，生物資源学部のDPである(2)，(3)，(5)の修得を目指す． |
|---|---|
| 学修の目的 | 数値データを統計処理ならびにグラフ表示するオリジナルプログラムを開発する過程を通してプログラミングスキルを身につける． |
| 学修の到達目標 | （知識） ・プログラムを開発するために必要なシステムと開発手順を理解する． ・C言語によるプログラミングの文法を理解する． （技能） ・データファイルの読み込み，統計処理，並び替えなどが行えるオリジナルプログラムが開発できる． ・2次元および3次元グラフを描画するソフトを遠隔操作するプログラムを開発できる． （態度） ・C言語を用いたプログラミングであればある程度対応できると思える． ・他のプログラミング言語に対しても苦手意識は持たず，習得することへの抵抗感は低くなる． |
| ディプロマ・ポリシー |
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| 成績評価方法と基準 | （知識）プログラミングを開発する方法やC言語に関する知識について40%を2つのオリジナルプログラム課題の完成で評価する，（態度）プログラミングへ取り組む姿勢に関して10%を毎週のメタ認知アンケートを使って評価する，（技能）プログラムを開発するためのスキルについて50%を期末試験で評価する． なお，4回以上欠席した場合は「再受講」とする． |
| 授業の方法 | 講義 演習 |
| 授業の特徴 |
プロジェクト型PBL 反転授業 Moodleを活用する授業 その他、能動的要素を加えた授業（ミニッツペーパー、シャトルカードなど） |
| 授業アンケート結果を受けての改善点 | 予習中心の学習行動による動機付けを促す環境作りを行う．毎時間アンケートを用いて習熟度をチェックし，サポートおよび授業改善等を行う．授業アンケート結果の一部には，習熟度が低く達成感を得られない声も含まれるので，受講生に主体的に学習に取り組んでもらえるように動機付けのための言葉遣いに工夫をしたい． |
| 教科書 | 教材資料を配付するが，次の教科書を2冊とも購入すること． 柴田望洋（著） 新版 明解C言語 入門編 ISBN 978-4797377026 2,300円 柴田望洋（著） 新版 明解C言語 実践編 ISBN 978-4797384109 2,300円 |
| 参考書 | |
| オフィスアワー | （時間）木曜日 12:00－13:00 （場所）415号室，Teams |
| 受講要件 | 第1回目の授業から必ずノートパソコンを持参すること． |
| 予め履修が望ましい科目 | データサイエンスI，データサイエンスII |
| 発展科目 | 卒業研究 |
| その他 |
授業計画
| MoodleのコースURL |
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| キーワード | プログラミング，C言語 |
|---|---|
| Key Word(s) | Programming, C language |
| 学修内容 | 第1回 授業概要を理解する．プログラミング開発環境を整備する．include文，main関数，void型 Cプログラミングの基本型を理解する．習熟度テストの実施． 第2回 習熟度テスト「printf」の実施． printf，scanf データ入出力と四則演算． 第3回 習熟度テスト「printf，scanf」の実施． for文 繰り返し文によるデータの合計計算． 第4回 習熟度テスト「for文と合計計算」の実施． 配列 for文を用いて統計計算． 第5回 習熟度テスト「for文，統計計算」の実施． fopen，fclose ファイルの入出力．ファイル操作を用いた多量データの統計計算処理．while,switchの紹介 3週間プログラム課題（その1） スタート ----------------------------------------------------------------- 「統計計算機能を提供するあなたオリジナルのソフトを開発せよ」 開発仕様 □ 機能を選択するメニュー画面をもつこと □ ファイルからデータを読み込めること □ データの統計値（合計，平均，分散，標準偏差，最大，最小）が計算できること． □ 読み込んだデータをgunuplotを使ってグラフ表示する機能も提供すること ----------------------------------------------------------------- 第6回 習熟度テスト「任意のファイルから読み込んだデータの統計計算」の実施． while，switchを用いたメニュー付き統計処理プログラムの開発．_popen関数を用いたグラフ描画ソフトgnuplotの遠隔操作． 第7回 習熟度テスト「gnuplotを用いたグラフ描画ソフトの開発」の実施 関数（ポインタ引数を使用しない） 四則演算，統計計算をする関数を作成 第8回 習熟度テスト「四則演算をする関数を作る」の実施 関数（ポインタ引数を使用しない）配列を引数にする統計計算の関数の作成 ----------------------------------------------------------------- 3週間プログラミング課題（その1）成果発表会 ----------------------------------------------------------------- 第9回 習熟度テスト「統計計算をする関数を作成する」 関数（ポインタ引数使用）のプログラミング． 3週間プログラム課題（その2） スタート ----------------------------------------------------------------- 「複数列のデータが格納されているファイルからデータを読み込み，次の5つの操作ができるプログラムを開発せよ．」 開発仕様 （1）データが数値の場合，その列の平均，分散，最大，最小の計算 （2）各列のヒストグラム作成 （3）指定した列でのデータの並び替え（元の並びに戻すこともできるように） （4）指定した2つ，あるいは3つの列を使った2次元や3次元のグラフ描画 （5）指定した列に対して，任意に入力したしきい値を超えるデータのファイル への書き出し，また，しきい値を超えないデータのファイルへの書き出し （6）チャレンジ課題（余力のある方へ）： 日付の列を入れ，日付で並び替えたり，ある期間内のデータをファイルに書き出す機能を追加する． ----------------------------------------------------------------- 第10回 習熟度テスト「合計と平均をポインタ変数を使って返す関数を作成する」 ポインタ 構造体のプログラミング．習熟度テストの実施． 第11回 習熟度テスト「構造体の作成」 乱数の生成とじゃんけんゲームの開発．ヒストグラムの計算プログラム． 第12回 習熟度テスト「乱数の発生」の実施 乱数を使ったじゃんけんゲーム大会の開催 malloc関数を使った動的メモリ確保プログラミング．scanf("%s", buf)とatof(buf)，atoi(buf) 第13回 習熟度テスト「malloc関数を使った動的メモリ確保」 コマンドライン引数 argc，argv を使ったプログラミング． 第14回 これまでの習熟度テストの復習（その1） ----------------------------------------------------------------- 3週間プログラミング課題（その2）の成果発表会 ----------------------------------------------------------------- 第15回 習熟度テスト「コマンドライン引数 argc，argv を使ったプログラミング」 これまでの習熟度テストの復習（その2） 半期の振り返りアンケートの実施 |
| 事前・事後学修の内容 | 必ず復習すること．理解した内容を体に覚えさせる学習方法が有効である． 第1回 パソコンの準備，プログラミング開発環境を整備する（2時間），基本プログラムを開発する（2時間） 第2回 printf,scanf を使ったプログラムの作成（4時間） 第3回 for文を使った統計計算プログラムの作成（4時間） 第4回 for文と配列を使った統計計算プログラムの作成（4時間） 第5回 ファイル操作プログラムの作成（4時間）3週間課題プログラム（その1）の開発作業の開始（8時間） 第6回 gnuplot遠隔操作プログラムの作成（2時間），3週間課題プログラム（その1）の開発（8時間） 第7回 関数（ポインタ引数なし）の作成（4時間） 3週間プログラミング課題（その1）の完成と成果発表会の準備（10時間） 第8回 関数（ポインタ引数なし，配列引数あり）の作成（4時間） 第9回 関数（ポインタ引数有り）の作成（3時間） 3週間課題プログラム（その2）の開発作業の開始（4時間） 第10回 構造体のプログラミングの作成（2時間），3週間課題プログラム（その2）の開発（8時間） 第11回 乱数の生成プログラムの作成（2時間），3週間課題プログラム（その2）の開発（8時間） 第12回 mallocを使った動的メモリ確保プログラムの作成（2時間），3週間課題プログラム（その2）の開発（8時間） 第13回 コマンドライン引数 argc，argv を使ったプログラミングの作成（1時間），3週間課題プログラム（その2）の完成と発表の準備（8時間） 第14回 コマンドライン引数 argc，argv を使ったプログラミングの作成（2時間）， 第15回 これまでの習熟度テストの復習（6時間） |
| 事前学修の時間:60分/回 事後学修の時間:180分/回 |