前期 金曜日 ２講時 その他. 単位数/Credit(s): 2. 担当教員/Instructor: 佐藤 克美. 履修年度: 2024.
初等中等教育レベルのプログラミングを通じて情報セキュリティを学ぶ
Learn information security through primary and secondary education level programming
本授業では，基本的な情報セキュリティについて学ぶ．情報セキュリティを理解するためには，情報通信技術（ICT）に関する知識が不可欠である．そこで，まず，初等中等教育レベルのプログラミングを習得する活動を通じて，ICTに関する知識を深める．次に，身に付けたICTに関する知識を基盤として，情報セキュリティについて考察する．初等教育で用いられるプログラミング言語のScratch（スクラッチ）と技術者が利用するプログラミング言語のC言語を利用する．
In this class, you will learn about basic information security. Knowledge of information and communication technology (ICT) is essential for understanding information security. Therefore, first, we will deepen our knowledge about ICT through activities to acquire programming at the elementary and secondary education level. Next, we will consider information security based on the knowledge about ICT that we have acquired. We will use Scratch, a programming language used in primary education, and C, a programming language used by engineers.
(1)ScratchとC言語で基本的なプログラムを作成することができる
(2)情報セキュリティの基礎について説明することができる
(3)プログラムと情報セキュリティを関連付けて考察することができる
(1)You can write basic programs in Scratch and C language
(2)Be able to explain the basics of information security
(3)You can think about programs and information security in relation to each other
①オリエンテーション（講義主体）：授業概要について説明を実施する
②コンピュータとネットワーク（講義主体）：プログラミング教育と情報セキュリティの基本となるコンピュータとネットワークの基礎知識について講義を行う
③プログラミング教育とは何か（講義主体）：日本のプログラミング教育について概観する．小学校におけるプログラミング教育の開始，中等教育におけるプログラミング教育の充実化，大学におけるAI・データサイエンスの必修化について講義を行う
④Scratchでプログラミングの実装(1)（演習主体）：Scratchでプログラミングを実施する準備を行う．さらに，Scratchの基本的な操作を習得し，プログラミングの基本である順次，選択，繰り返しについて学ぶ
⑤Scratchでプログラミングの実装(2)（演習主体）：Scratchでプログラミングの基本となる変数の設定，関数（スプライト）間の変数の受け渡し，クローン作製などについて学ぶ
⑥Scratchでプログラミングの実装(3)（演習主体）：前回の続き
⑦Scratchでプログラミングの実装(4)（演習主体）：Scratchで正多角形の描画プログラムを作成する．これは，小学校学習指導要領に記載されているプログラミングの例である
⑧Scratchでプログラミングの実装(5)（演習主体）：前回の続き
⑨C言語プログラミングの実装(1)（演習主体）：C言語の基礎について説明する．Hello Worldを例に，C言語の基本的な操作を練習する
⑩C言語プログラミングの実装(2)（演習主体）：たし算プログラム（入力した数字を足し合わせるプログラム）を作成する．たし算プログラムをmain関数のみ，別関数にするなどで作成する
⑪C言語プログラミングの実装(3)（演習主体）：三角形の面積，円の面積を求めるプログラムを作成する
⑫情報セキュリティの基礎（講義主体）：情報セキュリティの機密性・完全性・可用性，リスクと脅威，悪意ある人の攻撃例について学ぶ
⑬家電製品に組み込まれているプログラム（演習主体）：エアコンにはどのようなプログラムが組み込まれているだろうか．エアコンの動作からプログラムを予測し，フローチャートを記述する
⑭プログラミングと情報セキュリティ（演習主体）：情報セキュリティを高めるためにはプログラムをはじめとする情報技術の知識が必要と言われている．情報セキュリティとプログラミング教育の関連性についてディスカッションを行う
⑮まとめ（講義主体）：これまでのまとめを行う
(1) Orientation (Lecture): Explain the outline of the lesson
(2) Computers and networks (Lectures): Lectures on basic knowledge of computers and networks, which are the basics of programming education and information security.
(3) What is programming education? (Lecture): An overview of programming education in Japan. Lectures will be given on the start of programming education in elementary schools, the enhancement of programming education in secondary education, and the compulsory AI and data science in universities.
(4) Implementation of programming with Scratch (1) (Practice): Prepare to implement programming with Scratch. In addition, learn the basic operations of Scratch and learn the basics of programming, sequential, selection, and repetition.
(5) Implementation of programming with Scratch (2) (Practice): Learn about setting variables that are the basis of programming with Scratch, passing variables between functions (sprites), cloning, etc.
(6) Implementation of programming with Scratch (3) (Practice): Continuation of the previous time
(7) Implementation of programming with Scratch (4) (Practice): Create a regular polygon drawing program with Scratch. This is an example of programming described in the elementary school curriculum guidelines.
(8) Implementation of programming with Scratch (5) (Practice): Continuation of the previous time
(9) Implementation of C language programming (1) (Practice): Explain the basics of C language. Practice the basic operation of C language using Hello World as an example.
(10) Implementation of C language programming (2) (Practice): Create an addition program (a program that adds up the entered numbers). Create an addition program by making only the main function a separate function, etc.
(11) Implementation of C language programming (3) (Practice): Create a program to find the area of a triangle and the area of a circle.
(12) Basics of Information Security (Lecture): Learn about the confidentiality / integrity / availability of information security, risks and threats, and examples of attacks by malicious persons.
(13) Programs built into home appliances (Practice): What kind of programs are built into air conditioners? Predict the program from the operation of the air conditioner and write a flowchart
(14) Programming and information security (Practice): It is said that knowledge of information technology such as programs is required to improve information security. Discuss the relationship between information security and programming education
(15) Summary (Lecture): Summarize the past
(1)プログラムの作成（9回）72%
(2)フローチャートの作成（1回）5%
(3)ディスカッション（1回）8%
(4)リフレクションシート（15回）15%
(1)Program creation (9 times) 72%
(2)Flowchart creation (once) 5%
(3)Discussion (1 time) 8%
(4)Reflection sheet (15 times) 15%
授業時間内に指定されたプログラムが完成しなかった場合は，授業時間外に完成させること．授業時間外には，授業で作成したプログラムを改めて作成し，プログラミング技術の定着を期待する．
If the specified program is not completed during class hours, it should be completed outside class hours. Outside of class hours, we expect that the programs created in class will be recreated and that programming skills will take root.
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