授業計画 |
| 回数 |
学習目標 |
学習項目 |
| 1 |
コンピュータ内部でのデータの表現方法（2進数・16進数）を理解し、基数変換や基本的な論理演算の結果を導き出せるようになる。 |
データの最小単位（ビット・バイト）や2進数・16進数の概念、ベン図を用いた論理演算の基礎を学んだ上で、基数変換の計算演習、補数表現、基本論理回路の真理値表作成など、実践的な演習を通して情報の表現方法を学習する。 |
| 【理解度確認】確認問題 |
| 2 |
コンピュータを構成する主要な装置の役割を理解し、CPUの処理手順やメモリのアクセス時間を計算できるようになる。 |
コンピュータの五大装置やCPU・各種記憶装置の役割を理解し、CPU内のレジスタや命令実行サイクルの仕組みを図解で学ぶ。さらに、キャッシュメモリを用いた際の実効アクセス時間の計算演習を行う。 |
| 【理解度確認】確認問題 |
| 3 |
ハードウェアを制御するOSの役割を理解し、コンピュータ内でタスクやメモリがどのように管理されているかを説明できるようになる。 |
ハードウェアを制御するOSの目的やファイルシステム、OSS（オープンソース）の概念を学んだ後、OSによるタスク管理（状態遷移）や仮想記憶（ページング方式）の仕組み、スワッピング現象について学習する。 |
| 【理解度確認】確認問題 |
| 4 |
用途に応じたシステムの構成方式を理解し、システムを障害から守るための設計思想や性能評価の指標を説明できるようになる。 |
クライアントサーバシステムやRAID、フォールトトレラント設計などシステム構成の基礎を学ぶとともに、スループットなどの性能指標や、システムの故障率の推移を表すバスタブ曲線について学習する。 |
| 【理解度確認】確認問題 |
| 5 |
システムの信頼性を定量的に評価する指標を理解し、直列・並列システムの稼働率を正しく計算できるようになる。 |
システムの信頼性を測るRASISの概念やMTBF（平均故障間隔）・MTTR（平均修復時間）の意味を理解した上で、それらを用いた直列システム・並列システムの稼働率を求める計算演習を行う。 |
| 【理解度確認】確認問題 |
| 6 |
ネットワークの基本用語を理解し、通信のルールであるOSI参照モデルの各階層と通信機器の役割を紐づけて説明できるようになる。 |
LAN・WANの違いやMACアドレス、無線LAN規格などの基礎を押さえ、通信のルールであるOSI参照モデル（7階層）とTCP/IPモデルの構造、および各階層に対応する通信機器（ルータ、L2スイッチ等）の役割を学習する。 |
| 【理解度確認】確認問題 |
| 7 |
インターネット上の住所であるIPアドレスの仕組みを理解し、サブネットマスクを用いたネットワークの分割計算ができるようになる。 |
IPv4・IPv6やグローバル・プライベートIP、NATの概念を学んだ後、IPアドレスのクラス分類を理解し、サブネットマスクを用いてネットワークアドレスとホストアドレスを求める計算演習を行う。 |
| 【理解度確認】確認問題 |
| 8 |
試験を行いこれまでの学習内容の知識定着度を確認する |
試験実施 |
| 【理解度確認】試験 |
| 9 |
インターネット上で利用される代表的なプロトコルの役割を理解し、ポート番号の概念を説明できるようになる。 |
HTTP、DNS、メール関連プロトコルなどアプリケーション層の役割を学んだ後、トランスポート層におけるTCP・UDPの違いや、通信相手のアプリケーションを識別するポート番号の仕組みについて学習する。 |
| 【理解度確認】確認問題 |
| 10 |
情報セキュリティの三大要素を理解し、システムを脅かすマルウェアやサイバー攻撃の手法とそのメカニズムを説明できるようになる。 |
情報セキュリティの3要素（CIA）やマルウェアの種類、ソーシャルエンジニアリングの手法を理解し、SQLインジェクションやDoS攻撃など、Webアプリケーションやネットワークに対する具体的な攻撃手法のメカニズムを学習する。 |
| 【理解度確認】確認問題 |
| 11 |
データを盗聴や改ざんから守るための暗号化技術と、利用者を正しく認識する認証の仕組みを理解し、方式ごとの違いを説明できるようになる。 |
ハッシュ関数やパスワードクラッキングの手法、生体認証の仕組みを学んだ後、データを守るための共通鍵暗号方式と公開鍵暗号方式の仕組みや、それぞれのメリット・デメリットについて図解を用いて学習する。 |
| 【理解度確認】確認問題 |
| 12 |
サイバー攻撃からシステムを防衛するための具体的なセキュリティ対策技術と、多層防御の概念を理解して適切に配置できるようになる。 |
ファイアウォールや多要素認証といった基本的な防御策を理解した上で、WAFやIDS/IPSなど防御レイヤの異なる機器の役割の違いや、DMZを用いたネットワーク設計の概念を学習する。 |
| 【理解度確認】確認問題 |
| 13 |
現代のITインフラの主流であるクラウドサービスの提供形態と、それを支える仮想化技術の仕組みを説明できるようになる。 |
クラウドコンピューティングの提供形態（IaaS / PaaS / SaaS）やサブスクリプションの概念を学び、ホスト型・ハイパーバイザ型・コンテナといった仮想化技術の仕組みやVDIについて学習する。 |
| 【理解度確認】確認問題 |
| 14 |
モノがインターネットに繋がるIoTの仕組みや組込みシステムの特徴を理解し、画像や音声などのマルチメディアデータの扱い方を説明できるようになる。 |
IoTを構成するセンサやアクチュエータの役割、組込みシステムの特徴、エッジコンピューティングの概念を学んだ後、画像・音声・動画のデータ形式や圧縮技術、AR / VR / MRの違い、DRM（デジタル著作権管理）について学習する。 |
| 【理解度確認】確認問題 |
| 15 |
最新のITトレンド用語を理解と、これまでの学習内容総復習を実施する。 |
機械学習や生成AIなどの人工知能技術、ブロックチェーン等の最新トレンド用語を学習する。また、これまでの学習内容の振り返りを行う。 |
| 【理解度確認】確認問題 |
