専門教科「情報」
新設の趣旨(1)



既設教科「商業」や「工業」があるのになぜ?
情報化が急速に拡大
人材が足りない
 雇用規模
平成7年約125万人→平成27年約245万人
新設の趣旨(2)

高等学校段階から,人材育成を始める

既設科目では,対応しきれない

専門教科「情報」の新設
 情報化社会を支える人材育成
専門教科「情報」の目標(1)

情報の各分野に関する基礎的・基本的な技術を
習得させ,現代社会における情報の意義や役割
を理解させるともに,高度情報化社会の諸課題
を主体的,合理的に解決し,社会の発展を図る
創造的な能力と実践的な態度を育てる
専門教科「情報」の目標(2)

情報の各分野に関する基礎的・基本的な知識と
技術を習得
 アルゴリズム
 情報システムの開発
 ネットワークシステム
 コンピュータデザイン
 図形と画像の処理
 マルチメディア表現
専門教科「情報」の目標(3)

現代社会における情報の意義や役割の理解
 情報化が,日常生活にどのような変化をもた
らすのか
専門教科「情報」の目標(4)

高度情報通信社会の諸課題を主体的,合理的
に解決し,社会の発展を図る創造的な能力と実
践的な態度
 どのような課題があるのか?
 著作権等の保護や情報モラル
 情報システムの安定運用
もちろん,これら
だけではない
専門教科の場合,
技術者育成が目的
三分野11科目
ソフトウェア開発技術者
コンテンツ作成
科目編成の全体

[1] p.92
三分野11科目

教職課程の教科専門科目
 情報社会及び情報倫理
 コンピュータと情報処理
各学部で対応した専門科目を履修
 情報システム
 情報通信ネットワーク
 マルチメディア表現と技術
 情報と職業
専門教科「情報」の各科目
注 意


各科目の内容は,当然のことであるが,かなり専
門的である
しかし,普通教科「情報」の各科目でも,必要に
なったり,参考になったりする
情報産業と社会
情報産業と社会(1)


目標
情報産業と社会のかかわりについての基本的な
知識を習得させ,情報への興味や関心を高める
とともに,情報に関する広い視野を養い,創造す
る力を伸ばし,社会の発展を図る能力と態度を
育てる
1. 情報化の社会に与える影響
2. 情報に関する知識と関心
3. 情報活用能力
情報産業と社会(2)

情報化と社会

情報化を支える科学技術
内容
情報化の社会への影響
例 情報伝達手段の発達の影響
情報化と社会
電話→FAX→電子メール・携帯電話
著作権やプライバシーの保護
情報発信者の責任
情報産業とは?
情報化と社会生活
コンピュータ犯罪・セキュリテイ
そのイメージと実態
情報産業と社会(3)

個人及び産業人としての在り方

情報産業の発展と社会

高度情報通信社会のモラル
普通教科との違い
情報産業と社会(4)

ハードウェアの基礎

ソフトウェアの基礎

コンピュータの利用形態
情報化を支える科学技術
基本中の基本
ビット,バイト
2進数,10進数,16進数と基数変換
情報化を支える科学技術
論理積(and),論理和(or),否定(not)
補数表現
排他的論理和(xor)
半加算回路,全加算回路
ハードウェアの基礎
初めの3つ位は論理演算としては情報Aでも必須
CPU(中央処理装置)
 データの表現方法
メモリ
入出力装置 など
実物を見せると面白い?
情報産業と社会(5)


論理回路(論理演算)

コンピュータを構成する装置
論理積・論理和・否定

検索の条件指定など
 A and B
 AかつBである
 A or B
 AまたはBである
 not A
 Aでない(全体がある)
A BB B
情報産業と社会(6)

我々が利用するものはアプリケーションソフトウェア
オペレーティングシステム(OS)
情報化を支える科学技術
Windows,Linux,MacOS,TRON など
なぜ,オペレーティングシステムが必要なのか?
ソフトウェアの基礎
新しいオペレーティングシステムが発売されるときに
 基本ソフトウェア
なぜ話題になる?
 アプリケーションソフトウェア
オペレーティングシステムの必要性は?
オペレーティングシステムとは何か?
応用ソフトウェア
ワープロ,表計算
参考
メール,ブラウザ
http://www.ksegawa.jp/lecture/2009/OS/os-2009-03.html
情報産業と社会(7)

情報化を支える科学技術
コンピュータの利用形態
 集中処理
サーバーとは?
 サーバーと端末
 分散処理
 クライアントサーバーシステム
 P2P(サーバーがない)
課題研究
課題研究(1)

目標
情報に関する課題を設定し,その課題の解決を
図る学習を通して,専門的な知識と技術の深化,
総合化を図るとともに,問題解決の能力や自発
的,創造的な学習態度を育てる
課題研究(2)




内容
調査,研究,実験
作品の製作
産業現場等における学習
職業資格の取得
既習知識と技術の深化,統合化
新しい知識や技術の取得
情報実習
情報実習(1)

目標
各専門分野に関する技術を実際の作業を通して
総合的に習得させ,技術革新に主体的に対応で
きる能力と態度を育てる
情報実習(2)



内容
基礎的な情報実習
システム設計・管理に関する実習
マルチメディアに関する実習
実習の準備(ハードウェア,
ソフトウェアの整備)が問題
情報実習(3)

基礎的な情報実習
ワープロ,表計算からWebページ作成
情報実習(4)

アルゴリズム
情報システムの開発
ネットワークシステム

これらの科目の実習


システム設計・管理に関する実習
情報実習(5)
マルチメディアに関する実習

コンピュータデザイン
図形と画像の処理
マルチメディア表現
モデル化とシミュレーション

これらの科目の実習



情報と表現
情報と表現(1)

目標
情報と表現に関する基礎的・基本的な知識と技
術を習得させ,表現力を伸ばすとともに,情報を
適切に表現する能力と態度を育てる
基本的な操作にかかわる知識や技術を
確実に身に付ける
情報と表現(2)

メディアとは?
 記録・保管のために媒体とコミュニケーション
のための媒体
情報と表現(3)



情報活用とメディア
情報活用の基礎
情報発信の基礎
内容
情報と表現(3)


情報活用とメディア
メディアの種類と特性
 文字,文書,図表,画像,音,音声などのため
のメディア
 その変遷と今後
コミュニケーションの基礎
 情報機器を用いないコミュニケーションも
 情報の表現,伝達手段
 言語コミュニケーション,ボディーランゲージ
情報と表現(4)

情報活用の基礎
アプリケーションソフトの活用方法
 文書による表現技法
 図形・画像による表現技法
 音・音楽による表現技法
情報と表現(5)

情報発信の基礎
プレゼンテーションツールしてのアプリケーション
ソフトと情報通信ネットワークの活用
 プレゼンテーションの基礎
 プレゼンテーションによる情報発信
 情報通信ネットワークを活用した情報発信
情報と表現(6)

番外編
数値とグラフ
 どちらが分かりやすい?
情報と表現(7)

番外編
データA
07/4/16
07/4/23
07/4/30
07/5/7
07/5/14
情報と表現(8)

番外編
データB
07/4/16
07/4/23
07/4/30
07/5/7
07/5/14
情報と表現(9)
07/4/16
07/4/23
07/4/30
07/5/7
07/5/14
番外編
07/4/16
07/4/23
07/4/30
07/5/7
07/5/14
情報と表現(10)

数値データ
番外編
情報と表現(11)
番外編
情報と表現(12)
番外編
121.5
121
120.5
120
119.5
119
118.5
118
07/4/16

07/4/23
07/4/30
07/5/7
07/5/14
しかし,円安がどんどん進んでいる

将来のことは分からないが…
07/5/14
07/5/7
07/4/30
07/4/23
07/4/16
07/4/9
07/4/2
07/3/26
07/3/19
07/3/12
07/3/5
07/2/26
07/2/19
07/2/12
情報と表現(13)
番外編
122
121
120
119
118
117
116
115
114
情報と表現(14)


番外編
以上のようにグラフは“難しい”
表現の仕方により,異なる印象
 騙すテクニック!
 騙されないようにする!!
情報システムの開発
前提となる常識


ひとつのシステムは,いくつかのプログラムから
なる
“完成”して運用開始後に,誤りの修正や機能追
加などがある
実は“完成”していない
情報システムの開発(1)

目標
情報システムの設計に関する知識と技術を習得
させ,実際に活用する能力と態度を育てる
システム開発要員の能力と態度を
身に付ける
一つのシステムを複数の人間で開発
する(グループ演習)
情報システムの開発(2)

システム開発の流れ
 どのような要求があるのか?
 どのようなシステムを作るのか?
 具体的にどのようなプログラムを作るのか?
(ひとつのシステムは複数のプログラムからなる)
 実際にプログラムを作る
 プログラムは正しいか?
 運用後に問題は?
情報システムの開発(3)




情報システムの概要
情報システムの設計
ソフトウェアテスト
運用保守
使い始めたら
終わりではない
内容
情報システムの開発(4)


概要
情報システム化の技法
 情報システムの分析と設計で用いる技法
ソフトウェア開発の基礎
 開発工程で用いる技法
情報システムの開発(5)


プログラム設計
 具体的なプログラムの設計
プログラミングと単体テスト
 コーディングとテスト
設計
情報システムの開発(6)


システムとしてのテスト
 結合テスト
テストケースの設計
 ホワイトボックステスト
 ブラックボックステスト
テスト
情報システムの開発(7)運用保守



プログラムのバグ(誤り)を完全に無くすことは不
可能
 見つかると修正
 2000年問題
機能の追加や変更はよくある
つまり,プログラムの修正は日常茶飯事
 修正作業が容易にできるように開発する
ネットワークシステム
ネットワークシステム(1)

情報通信ネットワークシステムに関する知識と技
術を習得させ、実際に活用する能力と態度を育
てる
ネットワークの構築や運用管理を
担当できる人材養成
ネットワークシステム(2)
1.
2.
3.
4.
ネットワークの基礎
ネットワークの構築
ネットワークの運用と保守
ネットワークの安全対策
ネットワークシステム(3)
電話とインターネット
1. ネットワークの基礎
有線・無線



ネットワークの種類
料金設定の違い
 LAN・WAN
伝送の手順と接続方式
それぞれのメリット・デメリット
 物理的媒体
 回線交換・パケット交換
プロトコル
 通信の約束
 代表的なものがTCP/IP
ネットワークシステム(4)
2. ネットワークの構築
 ネットワークの分析
 ネットワークの設計
トラフィックの見積もり
対障害性 冗長化
ネットワークシステム(5)
3. ネットワークの運用と保守
 運用管理
 保守
ハードの故障対策
壊れる前に更新することも
バスタブ曲線

いつ新品に交換するか?
基本情報処理技術者試験 2007年秋午後問題
ネットワークシステム(6)
4. ネットワークの安全対策
 自然災害
 人為的過失
 不正アクセス
モデル化とシミュレーション
コンピュータによる実験
モデル化とシミュレーション(1)

様々な現象を数理的に捉え,コンピュータで解析
し,視覚化するための知識と技術を習得させ,実
際に活用する能力と態度を育てる
現状分析・将来の予測
モデル化とシミュレーション(2)


レジの混み具合
天気予報
実際に試すことが
不可能・困難
挙動を数値化


飛行機の設計
原子炉
コンピュータで計算
結果を分析
モデル化とシミュレーション(3)
1. モデル化とその解法
 モデル化の基礎
 数理的な基礎知識
 モデルの種類と特性
 シミュレーションの基礎
モデル化とシミュレーション(4)
2. 現象のモデル化とシミュレーション
 連続的に変化する現象
 離散的に変化する現象
 その他の現象
モデル化とシミュレーション(5)

モンテカルロ法で円周率(1)

1辺の長さが2の正方形
それに内接する円

1/4を切り出す

モデル化とシミュレーション(6)
正方形の面積 = 1×1
グレー部分の面積 = 1×1×π/4

モンテカルロ法で円周率(2)
n個の石をバラマクと,グレー部分には,
 正方形内に,小石を均等にバラマク
n×π/4個入るはずである。
πを求めるときは,石をバラマキ、グ
 グレー部分に入る石の数の割合は?
レー部分に入った石の数(m)を数える。
 グレー部分の面積/正方形の面積
m
= n×π/4 であるから,
π=m×4/n でπを求めることができ
る。
モデル化とシミュレーション(7)

モンテカルロ法で円周率(3)
 以上のことをプログラムで実行する

おもしろそうであるが,精度はよくない
コンピュータデザイン
コンピュータデザイン(1)

コンピュータによるデザインに関する基礎的な知
識と技術を習得させ,実際に創造し応用する能
力と態度を育てる
コンピュータを用いた
視覚伝達
表現力と造形力
コンピュータデザイン(2)
1. 造形表現の基礎
 デザインの意義
 デザインの条件
 数理的造形
コンピュータデザイン(3)
2. コンピュータデザインの基礎
 表現と心理
 記号の操作と意味の演出
コンピュータデザイン(4)
3. コンピュータデザインの基本要素と構成
 デザインエレメント
 エレメントの視覚的構成
図形と画像の処理
図形と画像の処理(1)

コンピュータによる図形と画像の処理技法に関
する知識と技術を習得させ,実際に活用する能
力と態度を育てる
図形と画像の処理(2)
1. 図形の表現
 基本図形の表現
 点・線・多角形・面・円
 座標変換の利用
 移動・拡大・縮小・回転・投影
 立体図形による表現
図形と画像の処理(3)
2. 画像のディジタル化
 ディジタル画像
 画像の標本化と量子化
 アナログ → ディジタル
図形と画像の処理(4)
3. 画像の変換と合成
 幾何変換
 色彩変換
 合成
 動きの表現
 アニメーションとシミュレーション
マルチメディア表現
マルチメディア表現(1)

マルチメディアによる表現活動を通して,マルチ
メディアによる伝達効果とその特質について理解
させ,作品を構成し企画する実践的な能力と態
他の科目の内容を総合的に活用して
度を育てる
マルチメディア作品を作成
図形,画像,音などの情報を
ディジタル化して一元化
製作者の意図を効果的に伝える
マルチメディア表現(2)
1. 静止画の設計と表現
 静止画の処理
 静止画による表現
マルチメディア表現(3)
2. 動画の設計と表現
 動画の処理
 動画による表現
マルチメディア表現(4)
3. 音・音楽の設計と表現
 音・音楽の設計
 音・音楽の表現
マルチメディア表現(5)

4. 作品制作
配慮事項
必須科目

情報と産業

課題研究
実 験・実 習

10分の5以上
地域・産業界との連携

就業体験

社会人講師
ダウンロード

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