授業/H26/情報処理

普遍授業：情報処理 - 生物学で必要なコンピュータスキル †

講義データ †

• 2014(H26)年・前期・木５, 1年次対象（1S生）, 2単位
• 講義・実習, 授業コード G2100126 , 科目コード G121001
• 授業科目名 情報処理（Information Processing）、副題 ：生物学で必要なコンピュータスキル
• 教室等 Ａ5F情報処理演習室１
• 担当教員 梶田　忠（理学部３号館407号室 内線番号 2818）
• 
• 授業概要 生物学を学ぶ上で、コンピュータを効率的に利用して情報の収集、加工、解析、整理、発信を行うことは、必要不可欠である。この講義では、生物学科の学生が求められる、コンピュータを使うための基本的な技術と知識を習得する。
• 目的・目標
• この講義では、普遍教育が掲げる目的のうち、特に、「幅広く深い教養」と「総合的な判断力」の育成に必要な情報処理技術の習得をめざしている。習得目標（習得を目指す知識とスキル）は以下の通り。
  • 論文やプレゼンテーションの作成に必要なコンピュータ利用の知識と技術を習得する。
  • 目的に合致したソフトウェアを選択し、使用できるようになる。
  • テキストデータの利用に習熟する。
  • 異なるソフトウェアの間で、データの共有や移動ができるようになる。
  • 大量のデータをコンピュータに自動処理させる方法を習得する。
  • ネットワークを用いてコミュニケーションを行うことができるようになる。
  • ネットワークの基本的な仕組みを理解する。
  • 基本的な統計解析の方法とプログラミングの基礎を習得する。

• 授業計画・授業内容 授業計画は以下の通りだが、習得状況によって進行速度や実施内容は調節する。前半（第８回まで）は、主に計算機システムにインストールされているMS Officeなどの基本アプリケーションの解説を行う。後半（第９回以降）は様々なデータ処理に必要なソフトウェアを自分でインストールして操作する。
• 授業はウェブイト（本ページ）を各自のモニターで参照しながら行う。また、個別のアプリケーションの操作は、前方スクリーンを用いて解説する。課題の提出と教員と個別のコミュニケーションは、主に授業用moodleページ（認証付き・非公開）を用いて行う。

講義実施予定と獲得目標 †

昨年度の例を示した。概ねこのスケジュールで講義を行うが、進度や習得状況に応じて調整します。リンクがはってあるところは、今年度の情報に更新済み。

授業実施日 †

• 4月 17日、24日
• 5月 1日、 8日、15日、22日、29日
• 6月 5日、12日、19日、26日
• 7月 3日、10日、17日、24日

おおよその授業予定 †

第１回から第７回までは、基本ソフトウェアの使い方
第８回から第１３回までは、生物学に必要なスキル

• 第1回　教育用端末、履修登録、電子メールの利用説明、アンケート
  1. 教育用端末へのログインと操作方法を習得する
  2. 履修登録システムの使用方法を習得する
  3. 大学のメールシステムを使ってメール送信ができるようになる
  4. 授業用moodleにログインし、課題を提出できるようになる
• 第2回　大学における「学び」：情報処理技術を利用した自発的学習からレポートの書き方まで
  1. あなたにとって大学における授業って何？
  2. 自律的学習者 Autonomous Learnerになるためにはどうすればよいか
  3. 大学で提出するレポートって、何を目的としているのか？
  4. 良いレポートを書くには、どうすれば良いか？
  5. レポート提出用・千葉大メールからのメール送信
  6. DropBoxを用いたファイル共有
• 第3回　テキストファイルを用いたアプリケーション間のデータ交換の概要
  1. 実験レポートの書き方
  2. テキストデータ（テキストファイル）とは何かを理解する
  3. テキストエディタ(K2Editor)の基本的な使い方（テキスト入力、検索、置換）を体験する
  4. 異なるアプリケーションでテキストデータを共有する方法を体験する（テキストエディタとエクセル、ブラウザ等）
     1. 〔タブ区切りテキストをエクセルに表として読み込む〕
  5. 検索・置換で大量データを一括処理する方法を習得する
  6. DropBoxを用いたファイル共有の方法を習得する
• 第4回 正規表現を用いたテキストデータの一括検索・置換
  1. ウェブページ経由で送信されるデータを知り、セキュリティに関心を持つ
  2. 大量データ一括処理には検索・置換が有効であることを理解する
  3. 正規表現とはどのようなものかを理解し、テキストエディタによる正規表現検索、置換の便利さを実感する
  4. テキストエディタとエクセルの間でのデータの共有方法を習得する
• 第5回 正規表現の応用＆エクセルを使ったデータ解析
  1. 1. 発展的な正規表現：後方参照への挑戦
  2. 2. Excel（エクセル）の操作の基本：表計算
  3. 3. 正規表現検索・置換とエクセルの合わせ技に慣れる
  4. 4. サンプルデータの並び替え
  5. 5. 並び替えたデータの集計
• 第6回　Excelによるデータ集計とグラフ作成
  1. 正規表現検索・置換とエクセルの操作に習熟する
  2. エクセルによるデータの並び替え方法を習得する
  3. エクセルによるデータの集計方法を習得する
  4. エクセルによるグラフ作成方法を習得する
  5. スクリーンキャプチャを使った画面の切り取り
• 第7回　Excelによるデータソート・集計・グラフとRの初歩
  1. 1. エクセルによるデータの並び替え・集計・グラフ作成に習熟する
  2. 2. Rの基本操作を習得する
  3. 3.Rで「沢山のデータを一まとめにして扱う方法」を理解しよう
  4. 4.Rでグラフを描いてみよう
• 第8回　Rの初歩
  1. Rの基本操作を習得する
  2. Rで「沢山のデータを一まとめにして扱う方法」を理解しよう
  3. Rでグラフを描いてみよう
  4. Rで簡単な統計処理をやってみよう
• 第9回　Rを使ったデータ解析：基本的な数値計算と様々な統計処理
  1. Rの基本操作を理解する
  2. Rを使って数値計算を行うことができるようになる
  3. Rで「沢山のデータを一まとめにして扱う方法」を理解する
  4. Rを使った簡単な統計解析とシンプルなグラフを作成できるようになる
  5. 統計的検定を直観的に理解する
• 第10回　Rを使ったプログラミング演習1
  1. Rを用いたデータ解析に習熟する
  2. プログラミングとは何かを理解する
  3. プログラミングにおける繰り返しと代入と条件分岐を修得する
  4. Rで基本的なプログラムを作成し、実行できるようになる
• 第11回　Rを使ったプログラミング演習2・Rを用いたシミュレーション
  1. プログラミングの基本：繰り返し・代入・条件分岐に習熟する
  2. ユーザー定義関数を理解する
  3. シミュレーションの考え方を習得する
  4. シミュレーションのプログラミングを体験する
  5. 遺伝的浮動のシミュレーションに挑戦する
• 第12回　 DNAデータベースの利用と操作：塩基配列データのアラインメントと解析。系統解析に挑戦
  1. データベースとはどういうものかを理解する
  2. DNAデータベースにアクセスし、キーワードやアクセッション番号で配列データを検索する方法を習得する
     1. GenBankの利用に挑戦する
  3. 塩基配列を用いてデータベースを検索し、よく似た配列データを得る方法(BLASTサーチ）を習得する
  4. ダウンロードしたDNAの塩基配列データをアラインメント（整列）し、系統樹作成等の解析に用いる方法に挑戦する
• 第13回　大量データの一括処理：SQLiteによるリレーショナルデータベース入門
  1. リレーショナルデータベース（SQLite）を使える環境を作る：FireFoxによるアドオンの使用
  2. SQLという言語を使って、データベースとお話しする
  3. データベースにおけるテーブルの概念を理解する
  4. SQLを用いて、複数のデータテーブルを連結して、必要なデータだけを抽出する方法に挑戦する
• 第14回　　図書館担当教員による、情報リテラシー授業
• 第15回　 WordとPowerPoint: メッセージを伝える方法

教科書・参考書 †

講義は授業ウェブサイト（本ページ）の記載内容に従ってすすめる。

評価方法・基準 †

• 授業内容の復習や予習に関する課題を毎時間提出する。課題の総得点と出席点で100点満点で評価する。
• 課題の中には、各自でリフレクションを行うものもある。リフレクションの内容で、授業への能動的参加の程度を判断し、評価の対象とする。
• 試験は行わない。

授業の進め方 †

授業ウェブサイトは毎回授業の直前に更新される。

資源の無駄を省くため、印刷物はできる限り配布しない。情報伝達の必要があれば、電子媒体を用いる。

H25年度授業全体を通した学生の分野別希望と感想 †

• 半年間の講義で学んだことの中で、これから自分の勉学や研究の役に立つと思うことを挙げて下さい（複数回答可）。

  順位	内容	5を選んだ割合
  1	Dropbox	0.82
  2	MS Excel	0.79
  3	MS Word	0.71
  4	DNAデータベース	0.71
  5	レポートの書き方	0.71
  6	テキストエディタ・ファイル	0.66
  7	Ｒ：統計解析	0.66
  8	正規表現	0.63
  9	Ｒ：プログラミング	0.53
  10	SQL: データベース	0.53
  11	電子メールの使い方	0.34
  12	インターネットの仕組み	0.32
  13	ウェブサーバの構築	0.32
  14	ブラウザの使い方	0.24
  15	コンピュータセキュリティー	0.16
  16	クラウドコンピューティング	0.13
  17	マインドマップ	0.08

• この授業で、個別のテーマをもっと長くあるいは短くする方が良いという意見を、次の五段階で表すと：「短く・簡単に← 1 -- 2 -- 3 -- 4 -- 5 →長く・詳しく」
  
• 授業に対する個別の感想
  • ためになる授業がたくさんありました。ありがとうございました。
  • 統計やプログラミングの機能を使いこなせるよう頑張ります。
  • 楽しかったです
  • 今まで使ったことがないソフトやウェブページの使い方を知ることができ、これから大学で学んでいくうえで、あるいは、今後生活するうえで役に立つと感じた。また、わからない部分を丁寧に教えていただいたので授業の内容をほとんど理解することができた。
  • dropboxとexcelが大変役に立っています。ありがとうございます。
  • せ、先生…た、単位がほしいです………。よろしくおねがいします。切実に「可」が欲しいです。。。。。
  • 半年間ありがとうございました。
  • 今まで自分が使ったことのない、DNAデータベースやRを用いたプログラミングを実験することができて楽しかったです。梶田先生とTAの方々優しくて、わからないところも丁寧に教えてくださってありがとうございました。
  • ありがとうございました！
  • わからなかったときに、すぐに声をかけられるような雰囲気があったので、パソコンが苦手な私にとって、とてもやりやすかった。やったことがないようなR、Excel、DNAデータベースなどもやる機会があり、とてもよかったです。教員もTAも、大好きなので、情報は苦手だけど、授業は好きでした。ありがとうございました。
  • 将来役立ちそうな授業でした。毎回遅刻してしまい申し訳ありませんでした。反省してます。
  • ファイルの公開ができません。ホームページでの公開にも支障が出るのでしょうか？
  • これから先に研究等で使うかもしれないRなどを知ることができて、よかったと思っています。ありがとうございました。非常に勉強になった半年間でした。これで終わりかと思うと、まだまだ自分で使いこなせるほどに身についた技術は少ないようにも感じます。レポートの書き方などは今でも参考にしていて、見ながらレポートを作成することもあります。今後も何かわからないことがあったら、この情報のページに立ちかえり、利用していきたいと思います。短い間でしたが、お世話になりました。

昨年度からのアイデアメモ †

• ノート作りの重要性
• リフレクション、グループワークの導入（ポートフォリオも？）
  • moodleの活用
• Active Learning