三重大学ウェブシラバス

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科目の基本情報

開講年度	2019 年度
開講区分	工学部電気電子工学科／総合工学科電気電子工学コース・専門教育

受講対象学生	学部(学士課程) : 3年次工学部　電気電子工学科
選択・必修	選択選択科目：プログラミング演習またはプログラミング演習Ⅱを習得していること
授業科目名	計算機工学Ⅱ
	けいさんきこうがくに
	Computer Engineering II
単位数	2 単位
ナンバリングコード	EN-ECOM-3 ナンバリングコード一覧表はこちら ※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。

開放科目	非開放科目
開講学期	後期
開講時間	木曜日 5, 6時限
開講場所	工学部１２番教室と総合情報処理センター第１教室、第3教室を講義日指定で使用する
担当教員	鶴岡　信治（工学部電気電子工学科）
	TSURUOKA,Shinji
	tsuruoka@elec.mie-u.ac.jp

学修の目的と方法

授業の概要	三重県を含む日本だけでなく、世界の主要国々では、現在、画像処理技術を利用した産業が発展し,ディジタルカメラ,ディジタルテレビ，自動運転車などが普及してきており，２１世紀は画像・映像を主体としたSociety5.0の時代といわれています。本講義では，ディジタル画像処理の代表的な概念やアルゴリズムを紹介し，画像処理システムの利用方法，新たな画像処理システムの開発方法をプロジェクト型学習（PBL）の授業により理解することを目的とし，教科書を使用しながら，Windowsパソコンを用いて，グループでの計算機実習を行いながら独自のWindowアプリケーションを作成する能力を身に付けることを目指します。 ★学習・教育目標の項目（（Ｃ）基礎・専門科目、（Ｆ）自主的継続的能力、（Ｇ）制約下での仕事）について、各項目の到達水準以上の能力を総合的に育成することを目的とする。
学修の目的	本授業の目的は、（１）Windowsアプリケーションを理解するために必要となるディジタル画像処理の代表的な概念とデータとプログラムの表現形式を理解できるようになる。（２）画像処理の代表的なアルゴリズムを紹介し，画像処理システムの利用方法，新たな画像処理システムの開発方法をPBL形式の授業により理解できるようになる。であり、電気電子機器の研究開発のための基礎能力と思考能力、調査方法を実技を通して身に着け、将来の進路を判断する材料を提供することを目指す。
学修の到達目標	（１）テレビやDVDなどで使用されている基礎的な画像処理手法について，その開発思想、アルゴリズムと処理結果の性質を理解する。（２）ディジタル画像機器の基礎で，ハードウェアとソフトウェアの関連を理解する。（３）幅広い工学の基礎であり，カメラ，ビデオ，放送，文書などの画像が関係する電気電子関連産業（コンピュータ，自動車，家電，通信、電力，医療・福祉、環境など）について理解を深める。 ★学習･教育目標：「基礎･専門知識」「自主的継続的学習能力」「制約下での仕事」に関する能力を向上させる。
ディプロマ・ポリシー	○ 学科・コース等の教育目標 ○ JABEE 関連項目学習･教育目標との関連（達成度点検シートの重み）：基礎･専門知識(0.6),自主的継続的学習能力(0.2),制約下での仕事(0.2) 　多面的な思考能力と素養：日本や世界各国の種々の時代や地域には、多様な考え方が存在していることを学び、様々な立場から互いの意見を尊重して相互に理解できる。【認知的領域】　技術者倫理：電気電子工学の基礎知識を身につけ、科学技術が社会や自然環境に及ぼす影響を理解し、責任ある技術者として行動できる。【情意的領域】 ○基礎知識と専門知識：数学、自然科学、情報技術、並びに電気電子工学に関する基礎及び専門知識を修得し、それらの知識を応用できる。【認知的領域】 ○デザイン能力・ものづくり能力：電気電子工学の基礎と専門知識を基にして、関連した情報の収集を図り、課題を解決する手法を提案でき、それに基づいて「ものづくり」を行える。【技能表現領域】 ○コミュニケーション能力：実験した内容や考察した内容、調査した内容を図、表等を利用して文書により表現し、他人に説明できる能力、討論を行える。専門とする分野の英語で書かれた文献について理解し、説明できる。【技能表現領域】 ○自主的継続的学習能力：電気電子工学に関連する種々の分野に関心を持ち、未知な分野が広がっていることを感じて、自主的、継続的な学習が必要であることを認識できる。【情意的領域】 ○制約下での仕事の推進・統括：電気電子工学分野の基礎に関する与えられた課題または自ら設定した課題について、計画的に物事を進め、期限までにまとめて報告書を提出できる。【認知的領域】 ○ 全学の教育目標感じる力 ○感性　共感 ○主体性考える力 ○幅広い教養 ○専門知識・技術 ○論理的・批判的思考力コミュニケーション力 ○表現力(発表・討論・対話) ○リーダーシップ・フォロワーシップ　実践外国語力生きる力 ○問題発見解決力　心身・健康に対する意識 ○社会人としての態度・倫理観（１）感じる力：Windows上で画像処理システムを作成しながら，システムの問題点を感じる。（２）考える力：より利用価値の高いシステムとは何かを考え，学習した知識を下に、知識を発展させて問題解決方法を考える。（３）生きる力：問題解決に向けて，専門知識を独自の視点からプログラムにより新しい解釈を与え，知識を再構築する力を向上させる。（４）これらの能力を向上させる過程で，学生間，教師，書籍，Web文書，他のプログラムとのコミュニケーション能力を身に付け，情報発信する能力を身につける。
成績評価方法と基準	以下の方式で配点を行い，総合点の６０％以上を合格とする。レポート：３５％，グループ発表：３０％，期末試験：３５％
授業の方法	講義演習実習
授業の特徴	PBL プロジェクト型PBL 特色ある教育プレゼンテーション/ディベートを取り入れた授業グループ学習の要素を加えた授業 Moodleを活用する授業 eポートフォリオを活用する授業地域理解・地域交流の要素を加えた授業キャリア教育の要素を加えた授業英語を用いた教育
授業改善の工夫	授業の前半は，原則的に教科書に従って各章、付録の内容を授業で学習し，教室でパソコンを使用してコンピュータ実験実習とグループ討論を交えて進行する。授業中は内容を深く理解するために，グループ討論の時間を設けている。また適宜Moodleを使用したレポートを課している。　授業の後半ではＰＢＬ（Project Based Learning）を導入し，グループ討論とコンピュータ実習により講義内容の理解を深める努力を行っている。そして最後に発表会（グループ別評価）と振り返り（グループ内相互評価）を実施している。
教科書	教科書：改訂版　ディジタル画像処理の基礎と応用（酒井幸市，ＣＱ出版社）
参考書	参考書：画像処理プログラミング入門（長尾智晴、昭晃堂）、Ｃ言語で学ぶ実践画像処理（井上誠喜，八木伸行他，オーム社），コンピュータ画像処理（田村秀行，オーム社），パターン情報処理（中川聖一，丸善），情報数学（鳥脇純一郎，オーム社），画像・メディア工学（吹抜敬彦，コロナ社）、OpenCVプログラミングブック（奈良先端科学技術大学院大学、毎日コミュニケーションズ）、人画像処理（越後富夫他、オーム社）
オフィスアワー	水曜　12:00-13:00（その他の時間については，訪問時間を電子メールにて尋ねてください。）教員室：　電気電子棟　４階１４０８室，電子メールアドレス：tsuruoka@elec.mie-u.ac.jp
受講要件	計算機基礎Ⅰ及び演習，計算機基礎Ⅱ及び演習，基礎線形代数学，情報数学と論理回路，プログラミング演習Ⅰ・Ⅱ，プログラミング言語
予め履修が望ましい科目	計算機基礎Ⅰ及び演習、電磁気学，電気回路，電子回路，信号処理、物理学実験
発展科目	電気電子設計、技術者倫理、プレゼンテーション技法，関連する研究室で行われている卒業研究は，本科目を基礎としている。
その他	Moodleの「計算機工学Ⅱ」に毎回の授業の説明、レポート等の連絡をしますので、登録してください。

授業計画

MoodleのコースURL	https://portal.mie-u.ac.jp/moodle2/course/view.php?id=199

キーワード	人工知能、システム開発，MS-Visual C#，画像処理ソフトウェア，ヒューマン・インタフェース、オブジェクト指向，電子機器設計，組み込みシステム，ロボットの視覚，人工知能、パターン認識、ユビキタスシステム
Key Word(s)	Artificial Intelligence(AI), System development, MS-Visual C#, Image processing software, Human interface, Object orientation, Electronic equipment design, Embedded system, Robotics, Artificial intelligence, Patterne recognition, Ubiquitous system
学修内容	第１回　【講義と実演】Society5.0とは何か、ガイダンス（授業の目的およびねらい，授業内容，ＰＢＬの説明，評価方法など），ディジタル画像処理入門（目的と応用範囲，応用分野・機器の紹介と基礎概念）、eラーニングシステム「ムードル（Moodle）」の使用方法の説明第２回　【講義と実演】第１章　ディジタル画像処理の基礎：アナログとディジタル，Visual C#によるWindowsアプリケーションプログラムの作成第３回　【講義と実演】企業講師によるシステムエンジニアの役割とロールモデル、Visual C#によるwindowsプログラミングの基本第４回　【コンピュータ実習】グループ内でのアイスブレーク，付録Ａの演習問題：Visual C#によるWindowsプログラミングの基本概念のコンピュータ実習第５回　【講義とコンピュータ実習】第２章：濃度変換：ヒストグラム，コントラストの改善，ヒストグラムの平坦化，プロジェクトの説明，付録C：テスト画像の作成第６回　【講義とコンピュータ実習】テスト画像の作成（付録Ｃ）：色データ，ビットマップファイルのデータ構造，テスト画像作成ツール，画像ファイルの入力，出力画像の保存第７回　【講義とコンピュータ実習】第２章のスライド見本の説明，発表に関連した基本的な例題に対する処理プログラムの実行，発表テーマの選定（グループごとに教科書の章｛空間フィルタ，２値化画像，パターン認識，カラー画像処理｝の一つを担当し，その処理プログラムを実行し，発表する画像処理プログラムの候補をグループ討論により決定）第８回　【コンピュータ利用PBL】担当部分のコンピュータ実習と問題発見，グル-プ討論第９回　【コンピュータ利用PBL】グループ活動による問題点の整理と実現方法（アルゴリズム）の検討第10回　【コンピュータ利用PBL】グループ活動による発表テーマの決定，処理プログラムの作成第11回　【コンピュータ利用PBL】グループ活動による処理プログラムの作成第12回　【コンピュータ利用PBL】グループ活動による発表用スライド作成，処理プログラムの作成第13回　【コンピュータ利用PBL】グループ活動による発表用スライド作成，処理プログラムの作成第14回　【発表会１】グループでまとめたスライドを使用した発表会（前半のグループ）：各グループ１５枚程度のスライドで１０分程度の説明，質疑応答５分，グループ発表の評価シートへ記入第15回　【発表会２】グループでまとめたスライドを使用した発表会（後半のグループ）第16回　【振り返り：定期試験】グループ発表の評価結果の集計結果の発表，発表内容の振り返り（グループ内での相互評価）
事前・事後学修の内容	【予習】教科書の各章、付録（C#のプログラムを含む）を各自であらかじめ読んで疑問な点を発見し、グループの構成員と意見交換できるようにグループ討論の話題を整理しておくこと。【復習】教科書のC#のプログラムを完全に理解し，教科書の章末課題のプログラムを各自で作成し，コンピュータ実習時に，コンピュータを使用して各自で動作を確認すること，

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