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 †
- 2007・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 G21001
- 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 Ａ４Ｆ情報演習室＜部屋番号未確定＞
- 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、整理、発信を行うことは、必要不可欠である。この講義では、生物学科の学生に求められる、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。具体的に身につけることのできる知識とスキルを以下にあげる。
- 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。
- 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し、必要な情報を効率的に集められるようになる。
- 情報漏洩、著作権侵害、ネットワーク犯罪について基本的な知識を学ぶ。
講義実施予定（習得状況によって変更） †
- 4月12日 教育用端末、履修登録、電子メールの利用説明、電子メールの解説、アンケート。
- 4月19日 コンピュータによるコミュニケーション、アプリケーションとしてのWebブラウザの解説、WWW経由のコミュニケーション：Pukiwikiによる個人ページの作成とネット経由の文書共有, 補講：コンピュータの基礎の基礎（基本操作・基本用語）
- 4月26日 電子メールによる添付書類のやりとり、Pukiwikiによる情報共有（班ごとのプロジェクトテーマ相談）、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（Word, ブラウザ, テキストエディタ, Excel）。テキストエディタのインストール。正規表現の使い始め。タイピング練習ソフトの紹介
- 5月10日 テキストファイルの加工と正規表現、マイクロソフト御三家（Word, Excel, PowerPoint）、特にExcel。
- 5月17日 Excelによるグラフ作成。ワープロによるレポート作成：注意すべきこと。著作権。一般論。
- 5月24日 ExcelとWordによる文書作成 エクセルのおさらい。WinShotを用いた画像データの取り込み。Pukiwikiページへの画像の貼り付け。班毎のプロジェクトについて、進め方説明。後半授業で必要なソフトウェアのダウンロードとインストール(課題）。
- 5月31日 WordとPower Point Wordの解説の続き。ウェブページやエクセルとの合わせわざ。画像データ（デジカメ写真等）の利用。Microsoft Picture Viewer?。アニメーションの使い方等。Rの動作確認とデモ表示
- 6月7日 Power Pointの利用法つづき。Rを用いた統計解析。すこぶる直感的な統計解析のお話。実際にデータ解析を経験してみる。コマンドラインからの操作に慣れる。
- 6月14日 プログラミング演習：コンピュータに自動処理をさせるということの解説。プログラミングの基礎を解説。Rを用いた簡単なシミュレーション。
- 6月21日 Rを用いたプログラミング（つづき）。HTMLとウェブの解説。
- 6月28日 PHPによる動的HTML生成(XitamiからPHPを走らせられるよう、default.cfgの編集。PHPは環境変数の変更が必要かも。）。DNAデータベースの利用。塩基配列データのアラインメントと解析。系統樹作成。
- 7月5日 リレーショナルデータベースの利用（SQLiteを利用する.）
- 7月12日 リレーショナルデータベースの利用続き。データベース、テキストファイル、Excelなどの組み合わせによる情報の整理と統合。
- 7月19日 班ごとのプロジェクト、成果発表。Power Pointによるプレゼンテーション。１班7分。
- 7月26日 図書館情報システム講習（文献データベース検索、電子ジャーナルの利用など）
- 教科書・参考書 千葉大学情報処理教科書編集委員会編・「新しい大学情報リテラシー」（オーム社. H18. 1700円）
- 評価方法・基準
- 毎時間、予習課題と復習課題を出す。課題の合計点が100点満点になるように設定し、課題の総得点で評価する。
- 課題の成否だけではなく、どれだけ論理的でわかりやすく内容を表現しているか、どれだけ意欲的に課題に取り組んでいるかという点も評価の対象とする。
- 期末試験は行わない。
授業の進め方 †
前年度のアンケートの結果に基づいて、この授業では、教科書を活用して、次のような方針ですすめたい。
- 授業では主に講義と演習を行う。
- 講義では、これから習得する技術の基本的な背景や注意点を説明する。基本事項をすで習得済みの学生には、詳しい関連事項を、教科書等を参照して自習してもらう（【p..参照】で示す）。
- 操作では、コンピュータ利用に慣れていない人でも着いてこられるよう、その日の目標を達成するのに最低限必要な操作を、１ステップずつ、丁寧に説明する。
- 講義時間以外でも操作に慣れ親しんで貰うため、予習・復習課題を準備することにしました。予習課題では次の時間で学ぶソフトウェア、操作、処理についての課題を、ウェブページの説明に従って行って貰います。復習課題では、授業で一緒に行った操作を、別のデータセットについて、自分でやってもらいます。
なお、教科書は情報処理の授業で必要な知識を、体系的に（ココガポイント）まとめてある。知識の体系化というのは、人に説明できるレベルにまで物事を理解する時に、とても必要。ある操作が「できる」ということだけでなく、その意味も、教科書やウェブで調べて、できるかぎり理解してほしい。
関連リンク †
授業の進め方についてのアイデア †
- 毎回、授業時間内に課題。質問を受け付け
- Web経由（wiki）による情報共有
- Text Fileの扱いに習熟させる
- レベル別の課題作成
- 次回の課題に関連した内容を予習させておく
- 毎時間少しぐらいは閑話休題
- 目的・目標：生物学の研究を行う上で不可欠なコンピュータの利用方法を学ぶ。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。また、ソフトウェア間でデータの共有や移動ができるようになる。また、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。
- ケーススタディーをいくつも設定（可能ならば毎回の授業で設定し、課題にする）
- できれば１つの課題の中には段階的ステップを含ませる。
- 例： 授業で論文紹介をする。熱帯林における遺伝的多様性の価値に関する論文を探したい
- 例： 実験で得られた塩基配列が、これまでに知られているどのような遺伝子のものに近いかを調べる
- 例： ２集団から得られた数値データを比較し、有意差があるかどうかを検定する
- 例： 大量の文字列データを処理して、必要な情報のみを抜き出す
- 例： レポート作成に、指定のヘッダ、スタイルをつかった文章を作成し、メールで提出。
- 例： ワープロ打ち名簿から、氏名、住所、電話番号、メール等を抜き出し、エクセルに変換して、宛名印刷ソフトに取り込む。
- 例： ダウンロードした塩基配列情報を、ローカルのコンピュータ内にデータベース化して蓄積する。
- 例： エクセル上で様々な計測データを統計解析する。同じことを、テキストファイル入力から、PHPスクリプトを通して行う。
- 例： Power Pointを用いてプレゼンテーションを作るとき、ウェブ、デジカメ、スキャナなどから取り込んだ画像ファイルを加工して貼り付ける。
- これらの操作に必要なアプリケーションの設定方法：ダウンロード、環境変数の設定、コマンドライン
学生による授業評価の結果 †
H19年度へのアイデア †
- 説明を２回繰り返すというのは、多くの学生に歓迎されていた。次年度も同様の方法で行うべき。
- 基本操作の講義は減らす。そのかわり、最初の授業でアンケート（あるいは小テスト）を行い、基本操作を理解できていない学生にのみ補習を行ない、基本操作を説明する。アプリケーションの起動、ディレクトリ構造、コピー・ペースト、メニューからの選択など、理解済みの学生にとって繰り返し説明を聞くのはストレス、理解していない学生にとっては、他の授業内容が理解できなくなる。
- ３回目では電子メールの利用法を中心に、ネットワークについて説明を行ったが、多くの学生が、授業の進み方は遅いと感じたよう。次年度からは電子メールの利用法やネチケットは簡単な説明やウェブページを読ませるに留め、クライアントソフトの設定やSMTP, POPの説明にするべきだろう。
- Power PointはWordやExcelと操作体系が同じであるため、操作の説明はかなり端折ったが、多くの学生が進行速度が速いと感じたよう。もう少し詳しく説明しても良い。
- Excelとテキストファイル、正規表現は今回多くの学生が有用だと感じたことだと思う。習い始めであったため、授業進行が速く、難しいと感じた学生も多かったよう。しかし、理解度はかなり高かったので、同様の速度で授業を進めても大丈夫だろう。
- 次年度アンケートでは、どの点が最も有用だと感じたかという質問項目を増やすと良い。
- プログラミングは多くの学生が難しいと感じ、「理解した」と自信を持って答えられる学生が少なかった。一方、進行速度は特に速いとは感じられなかったよう。次年度は同様の説明で、できればコマ数を増やすようにすると良いだろう。
- データベースはプログラミングと同様に言語を扱うが、SQLは英語に近く、理解しやすかったよう。進行速度、難易度とも、多くの学生が丁度いいと感じていた。次年度も同レベルの内容で良いと思われる。今年度は教育用計算機システムで利用できるデータベースシステムの策定に手間取ったが、来年度はもう少し、楽になるだろう。
- シラバスでの研究室訪問に関するコメントは不要
- 授業の始めでトピックスとして、情報処理関連のトピックを紹介
- 例：Linux, Googleの各種プロジェクト（いろいろ:数回分）, GBIFデータのGoogle Earth表示, タイピング練習ソフト, 画像データ等
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