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2020年度 : プログラミング2

シラバス（工共214 ＆情106の同時開講）
講義用Mattermost: prog チャンネル。　＊プログラミング1で利用してましたが、プログラミング2でも継続利用。全員向け通知は全てslackでやります。
連絡先:
- 當間愛晃 (Naruaki TOMA)＠工1-705
- オフィスアワー: 水2予定
- E-mail: tnal@ie.u-ryukyu.ac.jp
- Twitter: @naltoma
サポーターの皆さん: 技術職員＆TA (Teaching Assistanct)
- 技術職員・名嘉秀和さん＠地創棟506: 授業サポート、マシントラブルサポート等を担当。
- TA1: 上原さん＠NAL研。主に学サポ的に授業時間外でサポート。
- TA2: 清水さん＠河野研。主に学サポ的に授業時間外でサポート。
- どちらも mattermost: gakusapo チャンネルで対応してもらうことを予定。具体的な方法は後日告知。
参考文献・サイト
講義資料
- 第1回: コンパイラ言語（インタプリタとコンパイラ、静的な型付け、型宣言）、Javaの基本知識（変数と定数，演算子，型変換，配列，制御文）, report 1
- 第2回: 基礎知識2（データ型、キャスト、命名規則、基本ライブラリ、演算子、while文、ジャンプによる制御）
- 第3回: オブジェクト指向1: クラスとインスタンス，コンストラクタ, report 2
- ~~第4回: オブジェクト指向2: 参照，継承　＊時間があれば「ListとArrayList」も。~~
- 第4回: オブジェクト指向2: 参照、コンストラクタのオーバーロード、カプセル化
- ~~第5回: 継承、ユニットテスト、バージョン管理（IntelliJからの利用）, report 3~~
- 第5回: アクセサ、バージョン管理, report 3
- ~~第6回: 5週目の続き、振り返り1~~
- 第6回: gradle による構成管理、JUnitによるユニットテスト、jarの利用、ドキュメンテーション
- ~~第7回: オブジェクト指向3: 継承ツリー、protected修飾子、文法補足、例外補足とファイル書き込み, report 4~~
- 第7回: 継承と継承ツリー、Override, report 4
- ~~第8回: ポリモーフィズム・多態性（継承とオーバーライドの利用）~~
- 第8回: 抽象クラスとインタフェース
- ~~第9回: InteliJ + gradle による構成管理、jarの利用、ドキュメンテーション, report 5~~
- 第9回: 例外（File I/Oを例に）, report 5
- ~~第10回: 抽象クラス(Abstract)，インターフェース(Interface)と多重継承~~
- 第10回: 多態性、コレクション入門, report 6
- ~~第11回: 高度なデバッグ実行（スタックフレームの移動、条件ブレーク）, report 6（Java最終レポート3週間予定）~~
- 第11回: 高度なデバッグ実行（スタックフレームの移動、条件ブレーク）
- ~~第12回: Thread入門~~
- 第12回: 静的メンバ
- 第13回: 振り返り2（実践的なプログラミング，継承，隠蔽，オーバーロード，オーバーライド，多態性）
- 第14回: C言語入門1（制御文、関数、コンパイル、実行）, report 7（C言語レポート1回）
- 第15回: C言語入門2（配列、構造体）　＊余裕あればポインタも。
- (第16回: レポート未提出者対応)

第1回: コンパイラ言語（インタプリタとコンパイラ、静的な型付け、型宣言）、Javaの基本知識（変数と定数，演算子，型変換，配列，制御文）

アナウンス
- 後期の教室利用方法
- 許可コード等
- Java 15 + VSCode で実行できない場合
- 火曜日の321室来訪可能なグループ：G1〜G4。自習はG5〜G8。再履修者は来週以降グループ割当します。
環境構築1: Java SE Development Kit 14.0.2 (SE = Standard Edition)
- 確認方法: ターミナルで「javac --version」を実行。VS Codeの都合で最低でも11以上にしよう。11未満の人は下記手順でインストール。
- 公式サイトへアクセス。
- 2020/8/13時点では「Java SE Development Kit 14.0.2」が最新版。
- 「Accept License Agreement」にチェックを入れ、macOS版 dmg をダウンロード。
- ダウンロードしたdmgファイルをダブルクリックして展開。
- 展開した中に入っていたpkgファイルをダブルクリックして、インストーラを起動。
- 手順通りに進めてインストール。
環境構築2: zshの設定追加
- ~/.zshrc を vim 等のテキストエディタで開き、以下の設定が書かれていないかを確認。書かれていない場合、追記。
```
autoload -U compinit
compinit
```
環境構築3: VS Code
- Visual Studio Code での開発の流れ
ミニテスト：出欠確認
補足: 学科のG-mailアドレス「e2057xx@ie.u-ryukyu.ac.jp」でログインしてください。
今週のお告げ:
後期のレポート提出延長は、試験期間まで。それ以降は受け取れません。これは16単位未満除籍チェックのため、大学的に時間が取れないことも関係していますが、元々本来は遅延提出はおかしいことに注意。（病気等本人努力の問題ではどうしようもない理由は情状酌量の余地があります）
講義用Mattermost:
progチャンネル　＊プログラミング1で利用してましたが、プログラミング2でも継続利用。全員向け通知は全てMattermostでやります。
[講義資料]
- Visual Studio Code での開発の流れ
- 初めてのJava（例題2〜3ぐらいまで）
- 授業録画アーカイブ: => mattermost参照。
[レポート課題] 課題レポート1: Javaの言語仕様に慣れよう
- 提出先: Google driveの「report1」。各自、学科アカウント名でフォルダを作成し、その中に提出すること。
- レポート形式は一般的に読める形式であれば問わない。e.g., Word等での作成=>アップロードもOK。
- 〆切: 第3回の講義日。
[教科書に関する補足]
- 予習：教科書読み5章まで。余裕があるなら6章も。約200ページだが、大半はPythonで学んだ概念を Java ならどう書くかという内容だし、1ページあたりの分量は少ないです。分かる部分はどんどんスキップし、適宜振り返って参照しよう。
- dokojavaは授業では使いません。個々人で気になる人は使ってください。
[モブプロ演習]
- 演習1: Javaに慣れよう
- Google driveの「ex1」。
関連リンク
- 公式ドキュメント: [ API | Oracle JDK 14 Documentation ]
- Progate: Java I, II（初めてプログラミングする人向けの解説＋演習。一歩ずつゆっくり進みます）
- paiza動画学習: Java入門編（初めてプログラミングする人向けの動画講義。1つのコンテンツは数分程度に細分化されてて、かつ、コードを自動採点するシステムが提供されています。独習の進め方としては「数分動画閲覧して、自動採点される課題に取り組む」を繰り返すことになります。）

第2回: 基礎知識2（データ型、キャスト、命名規則、基本ライブラリ、演算子、while文、ジャンプによる制御）

今週のお告げ
- TAによるサポート開始。
  気になることは溜め込み過ぎず、適度に解消するようにしよう。前半（11/20ぐらいまで）は、上原さん（@k208581）が「月・金14:00-15:00」の固定時間帯に対応します。基本 gakusapo チャンネルで。月曜日は321でのオフライン対応も可能。その場合は事前に伝えること。
- 後期学サポ開始。
  後期は定期実施で対応。新城さん（@e175769）が「火・水4限」で実施します。
- Comment Screenのお試し利用。
  毎週Zoomと同時にComment ScreenのURLを告知します。
ミニテスト
補足: 学科のG-mailアドレス「e2057xx@ie.u-ryukyu.ac.jp」でログインしてください。
[講義資料]
- (続き) 初めてのJava（例題2、例題3）
- Java入門2（いろいろなデータ型、キャスト演算子、命名規則、標準ライブラリ）
- （授業録画アーカイブ => 後日mattermost告知）
宿題
- レポート1: 第3回の講義日。
- 教科書読み: 6章まで。（余裕がある人は教科書7章〜8章も）
- dokojavaは使わない。
- 「c:¥hoge¥fuga」のような「¥」は、Windows系OSにおけるフォルダ構成を示していると解釈しよう。
  - 分かるところはスキップしよう。
  - e.g., 各章の最後にある「練習問題」をやると簡単にチェックできるはず。コードはできるだけ動かして確認するようにしよう。
次週予定: オブジェクト指向入門
[モブプロ演習]
- 演習1: Javaに慣れよう
- Google driveの「ex1」。

第3回: オブジェクト指向1: クラスとインスタンス，コンストラクタ

今週のお告げ:
教室は換気して使おう。最後に帰る人は戸締まりしよう。by 2020年度後期の教室利用方法
ミニテスト
補足: 学科のG-mailアドレス「e2057xx@ie.u-ryukyu.ac.jp」でログインしてください。
[講義資料]
- オブジェクト指向1: クラスとインスタンス、コンストラクタ
課題
- [レポート課題] 課題レポート2: クラス検討してみよう。
  〆切: 第5回の講義開始前。
  
  3ページ上限。

第4回: オブジェクト指向2: 参照、コンストラクタのオーバーロード、カプセル化

今週のお告げ: googleドライブにレポート1の採点結果を置きました。既に未提出者出ていますが、困ってることがあれば自分から行動しよう。
ミニテスト
補足: 学科のG-mailアドレス「e2057xx@ie.u-ryukyu.ac.jp」でログインしてください。
[講義資料]
- オブジェクト指向2: 参照、コンストラクタのオーバーロード、カプセル化
- 演習: 演習2: クラス実装に慣れよう
宿題
- レポート2: 第5回の講義日。
- 教科書読み: 9章、13章。余裕があれば10〜12章も。

第5回: アクセサ、バージョン管理

今週のお告げ: 立つ鳥跡を濁さず。各教室・自習室等は利用後片付けてから帰ろう。
ミニテスト
補足: 学科のG-mailアドレス「e2057xx@ie.u-ryukyu.ac.jp」でログインしてください。
[講義資料]
- 演習2: クラス実装に慣れよう（続き）
- Git + GitHub演習（演習2しながら）
- 次週に向けた準備
  gradleのインストール。参考: 事前にやる環境構築
宿題
- [レポート課題] 課題レポート3: リファクタリングを通してユニットテストとバージョン管理に慣れよう
  〆切: 第7回の講義日。
  
  3ページ上限。ソースコードはGitHubに提出してもらうので、レポート内にコード全体のコピペは不要。レポートは的を絞って書いて下さい。
  
  ステップ毎に git push すること。
- 教科書読み: これまでの復習。余裕があれば10章（継承）を予習。

第6回: gradle による構成管理、JUnitによるユニットテスト、jarの利用、ドキュメンテーション

レポート2: score参照。
既にレポート未提出溜まってる人でてきています。年末〜年度末近づくにつれ、より時間確保難しくなります。TA＆学サポ利用して分からないことは一つずつ解消していこう。
今週のお告げ:
レポート遅延提出は減点付きで受け取ります。提出済みレポートの再提出も受け付けます。遅延 or 再提出希望者は提出後、ieメールにて連絡ください。なお、遅延減点付きになるので、細かな減点に対する修正は殆ど点数に影響しません。次回以降に役立ててください。
ミニテスト　＊今週は振り返りアンケート。授業最後にやります。
補足: 学科のG-mailアドレス「e2057xx@ie.u-ryukyu.ac.jp」でログインしてください。
[講義資料]
- Gradle + JUnit 5 入門

第7回: 継承と継承ツリー、Override

今週のお告げ:
ミニテスト
補足: 学科のG-mailアドレス「e2057xx@ie.u-ryukyu.ac.jp」でログインしてください。
[講義資料]
- 継承
- コード例: Github: ex-inheritance
課題
- [レポート課題] 課題レポート4: リファクタリングを通して継承に慣れよう
  〆切: 第9回の講義日。
  
  3ページ上限。
[モブプロ演習]　＊時間あれば。
- 演習1: Javaに慣れよう
- Google driveの「ex1」。

第8回: 抽象クラスとインタフェース

今週のお告げ: 集中するときとリラックするときを使い分けやすくしよう。
ミニテスト
補足: 学科のG-mailアドレス「e2057xx@ie.u-ryukyu.ac.jp」でログインしてください。
[講義資料]
- 抽象クラスとインタフェース
[モブプロ演習]　＊時間あれば。
- 演習1: Javaに慣れよう
- Google driveの「ex1」。

第9回: 例外（File I/Oを例に）

今週のお告げ: レポート関連の補足。
- レポート3: build.gradleのpush漏れについては減点取り消し。
- レポート4: ステップ2はWarriorクラスで動作確認。締め切り1日延長。
ミニテスト
補足: 学科のG-mailアドレス「e2057xx@ie.u-ryukyu.ac.jp」でログインしてください。
[講義資料]
- 例外（File I/Oを例に）, 教科書17章, 18.1節。
- ポリモーフィズム　＊時間あれば。
課題
- [レポート課題] 課題レポート5: 例外に慣れよう
  〆切: 第11回の講義日。
  
  3ページ上限。
[モブプロ演習]
- 演習1: Javaに慣れよう
- Google driveの「ex1」。
- 演習3: Git, GitHubに慣れよう
- Google driveの「ex3」。

第10回: 多態性、コレクション入門

今週のお告げ: レポート4採点結果。仮総合評価。学サポ利用について。
ミニテスト
補足: 学科のG-mailアドレス「e2057xx@ie.u-ryukyu.ac.jp」でログインしてください。
[講義資料]
- 多態性（ポリモーフィズム; Polymorphism）
- コレクション入門: 教科書16.1節。
課題（Java最終課題）
- [レポート課題] 課題レポート6: Java最終課題（小作品制作、仕上げ）について
  〆切: 第14回の講義日。
  
  10ページ上限。
[モブプロ演習]
- 演習1は回答例を用意する予定。
- ルームに移動したら、まずドライバーを決めて、画面共有。それから何について取り組むか確認し、皆で声掛けしながらやろう。
- 演習1: Javaに慣れよう
- Google driveの「ex1」。
- 演習3: Git, GitHubに慣れよう
- Google driveの「ex3」。

第11回: 高度なデバッグ実行（スタックフレームの移動、条件ブレーク）

今週のお告げ:
PCは壊れるもの。バックアップを大切に。重要度に応じて二重三重に。
記憶に頼るぐらいならカレンダー（とか道具）を使おう。
ミニテスト　＊アンケート。
補足: 学科のG-mailアドレス「e2057xx@ie.u-ryukyu.ac.jp」でログインしてください。
[講義資料]
- デバッガの利用
- コード例: noisy_file
- おまけ: シンプルなチャットサーバ＆クライアントのコード例
[モブプロ演習]
- 演習1は回答例をアップロード済み。
- ルームに移動したら、まずドライバーを決めて、画面共有。それから何について取り組むか確認し、皆で声掛けしながらやろう。
- 演習1: Javaに慣れよう
- Google driveの「ex1」。
- 演習3: Git, GitHubに慣れよう
- Google driveの「ex3」。

第12回: 静的メンバ

今週のお告げ:
休みボケを解消するためにも集中する時間を設けよう。
ミニテスト　＊アンケート。
補足: 学科のG-mailアドレス「e2057xx@ie.u-ryukyu.ac.jp」でログインしてください。
[講義資料]
- 静的メンバ
[モブプロ演習]
- 演習1は回答例をアップロード済み。
- ルームに移動したら、まずドライバーを決めて、画面共有。それから何について取り組むか確認し、皆で声掛けしながらやろう。
- 演習1: Javaに慣れよう
- Google driveの「ex1」。
- 演習3: Git, GitHubに慣れよう
- Google driveの「ex3」。

第13回: 振り返り2（実践的なプログラミング，継承，隠蔽，オーバーロード，オーバーライド，多態性）

来週に向けた準備
来週から使うC言語のコンパイラ確認
今週のお告げ: outputを伴う振り返りを大切に
- 単に何度もやり直すのも良いが、俯瞰したり細部をみたりという立ち位置を意識することで理解を深めよう。
- 例1: プログラミング1、第5回
- 例2: 実践性達成目標.zip at Google共有フォルダ
  分かりやすいように感じる解説サイト、書籍は探せばあるかもしれない。しかし読む（input）だけでは「分かったつもり」になりがち。inputだけで学べる人は超人ぐらいです。私自身含めて一般人は、自由に使ってみたり、整理して自分地図作ってみたりといったoutputもしよう。参考書を自分で作るぐらいのつもりで書いてみると、それ自体が理解向上に繋がります。まずは自分の興味のある科目・分野だけで十分なので、outputを大切にしよう。
ミニテスト
補足: 学科のG-mailアドレス「e2057xx@ie.u-ryukyu.ac.jp」でログインしてください。
[講義資料]
- 振り返り
- 正規表現（Regular Expression; Regex）入門
宿題締め切り
課題レポート6、第14回の講義日。
[モブプロ演習]　＊時間あれば。
- 演習1は回答例をアップロード済み。
- ルームに移動したら、まずドライバーを決めて、画面共有。それから何について取り組むか確認し、皆で声掛けしながらやろう。
- 演習1: Javaに慣れよう
- Google driveの「ex1」。
- 演習3: Git, GitHubに慣れよう
- Google driveの「ex3」。

第14回: C言語入門1（制御文、関数、コンパイル、実行）

今週のお告げ: My辞書を作ってみよう。新しい用語・概念が出てきたら、自分の言葉で説明してみよう。説明しきれないなら、復習に繋げよう。
ミニテスト
補足: 学科のG-mailアドレス「e2057xx@ie.u-ryukyu.ac.jp」でログインしてください。
レポート6口頭試問調整（2〜3人で取り組んだ人のみ）
[講義資料]
演習
- C言語演習1
- C言語演習（その他）
  回答先: 進捗
関連リンク
- C言語対応IDE: C/C++言語に最適な2つのテキストエディタと4つのIDEをざっくりと紹介
- ちゃんとした教科書: C実践プログラミング第3版
- C言語: 教科書代わり1: ソフトウェア1 (2020)
- C言語: 教科書代わり2: 初心者のためのポイント学習Ｃ言語
- C言語: 教科書代わり3: 苦しんで覚えるＣ言語(苦Ｃ)
- C言語: 動画解説＋演習: paiza:C言語入門
- マニュアル: 【man 】オンライン・マニュアルを参照する
- 授業「アルゴリズムとデータ構造」向け: [ ポインタ虎の巻 ]
[レポート課題] 課題レポート7（C言語レポート1）: 点数が高い順に並べよう
- 〆切: 第16回の講義開始前（レポート未提出者対応日）
- 上限4ページ。
- コードをGitHubで管理している場合にはGit URLを掲載すること。GitHub使わない場合にはコードの提出を忘れずに。

参考文献・サイト

(C言語) 参考書
- C実践プログラミング第3版 (2015年度まで利用してたC言語の教科書)
- 初心者のためのポイント学習Ｃ言語 (教科書代わり1)
- 苦しんで覚えるＣ言語(苦Ｃ) (教科書代わり2)
- 【 man 】オンライン・マニュアルを参照する (ドキュメント参照コマンド)
- キーワードやコマンド名の一部からコマンド名を調べるには (正確な名称が分からない場合に利用)
- ポインタ虎の巻 (ポインタ編)
- ポインタの裏話 (ポインタ編)
(Java) 教科書・参考書
- 教科書: 新わかりやすいJava入門編: 前半のChapter 10 までは、基礎を学んでる人にとっては文法的な違いを把握する程度ですので、軽く流す予定です。本番は11章以降。
- 統合開発環境(IDE): IntelliJ
- Java公式ドキュメント（チュートリアルもあります）
  - online: Java Platform, Standard Edition (Java SE) 8
  - download: Java SE 8 Documentation
- UNIXという考え方: いわゆるUNIX哲学（下記）を学べる本。ただし癖の強い訳語も多いので、やや読みにくい。
  [UNIX哲学] 「一つのことを行い、またそれをうまくやるプログラムを書け。協調して動くプログラムを書け。標準入出力（テキスト・ストリーム）を扱うプログラムを書け。標準入出力は普遍的インターフェースなのだ。」
- なぜ、あなたはJavaでオブジェクト指向開発ができないのか: Javaでの話になっていますが、プログラミング全般に共通する話題です。プログラミングにアレルギー持ってる人向けの「取り組み方処方箋」。
- オブジェクト指向でなぜつくるのか第2版: プログラミングの歴史を踏まえつつ、どのような意図で言語が開発・改定されされているのかという側面から「オブジェクト指向」の特徴を紐解く一冊。
- 大学生のためのリサーチリテラシー入門: 研究のための８つの力: 物事についてどう調べ、整理し、まとめるのかという「大学生に求められる力」を整理し、取り組み方について解説している本。全員、早い段階で一読することを強くお勧めします。
独習サイト (主にJava)
- Code Studio（言語を問わず、用意されたブロックを組み合わせてパズルを解く形でプログラミング全般の考え方を学べるサイト。）
- paiza（初めてプログラミングする人向けの動画講義。1つのコンテンツは数分程度に細分化されてて、かつ、コードを自動採点するシステムが提供されています。独習の進め方としては「数分動画閲覧して、自動採点される課題に取り組む」を繰り返すことになります。）
- Progate（同上）
- ドットインストール（paiza同様、1つのコンテンツが数分程度の動画に細分化されて提供されてます。Python, Java以外にも多数の言語や環境について学べます。）
- プログラミングコンテスト（Web参加可能なコンテストサイトを整理してます。日時指定があるものが多いですが、過去問やコード例が公開されてるサイトもあります。）
- CodingBat（課題が多数例示されています。サイト上でコードの動作確認をすることも可能。）
- 言語処理100本ノック 2015（特定分野に偏っていますが、課題が難易度別に提供されてます。UNIX思想も含まれてます。）
- NLPプログラミングチュートリアル（こちらも特定分野に偏っていますが、「解説資料＋演習＋コード例」を見ながら勉強できます。）
- CodeIQ（いろんな人が提示する課題に挑戦できるサイト。面白い問題を探すもよし、手当たり次第解くのもよし、どういう組織が関わってるか嗅ぎまわるもよし。）
- codecademy
その他
- ラーニング・パターン（曰く「よりよい学びを実現するためのコツを抽出・記述したもの」。）
- レポートの書き方
- draw.io