Организация современной информационной образовательной среды.

Дисциплина относится к обязательным курсам вариативной части учебного плана магистерской программы, изучается в первом, втором и третьем семестрах. Её изучение направлено на подготовку магистрантов к выполнению педагогической и научно-исследовательской деятельности в современных условиях. Освоение её является основой для подготовки магистрантов к научно-исследовательской практике, выполнению выпускных работ, и в целом к итоговой государственной аттестации.

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

– способность самостоятельно приобретать и использовать, в том числе с помощью информационных технологий, новые знания и умения, непосредственно не связанные со сферой профессиональной деятельности (ОК-5);

– готовность использовать знание современных проблем науки и образования при решении профессиональных задач (ОПК-2);

– способность анализировать результаты научных исследований, применять их при решении конкретных научно-исследовательских задач в сфере информатизации образования, самостоятельно осуществлять научное исследование (СК-1);

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

 знать:

– современные направления развития информационных технологий в Российской Федерации и их влияние на систему образования;

– роль средств информационных технологий в профессиональной и научно-экспериментальной педагогической деятельности;

– теоретические основы информатики, влияющие на развитие отрасли информационных технологий.

 уметь:

– анализировать изменения в социальной и педагогической деятельности, связанные с влиянием отрасли информационных технологий;

– осуществлять сбор, анализ и интерпретацию данных научно-экспериментальной педагогической деятельности;

– использовать функциональные возможности современной информационной образовательной среды для организации научно-экспериментальной педагогической деятельности.

 владеть:

– научными основами и современными средствами информационных технологий и использовать их в профессиональной и научной деятельности.

Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 9 зачетных единицы, т. е. 324 часа, из них аудиторных – 102 часа.

Содержание разделов дисциплины

Введение.

Теория. Предмет “информатика” и его соотношение с фундаментальными и прикладными научными дисциплинами. Математические основы компьютерных наук.

Практика. Входной тест остаточных знаний по курсу информатики.

Исторические аспекты и современное состояние отрасли информационных технологий в мире и Российской Федерации.

Теория. Информационные революции, прорывы и потери; научные и технологические. Анализ причин неравномерности развития отрасли информационных технологий в разных странах, в том числе и России. Перспективные направления развития отрасли информационных технологий в Российской Федерации.

Стратегия развития отрасли информационных технологий в Российской Федерации.

Теория. Перспективные планы развития отрасли в Российской Федерации. Роль государственных структур в развитие отдельных направлений ИТ-отрасли. Изменения в системе образования, необходимые для успешной реализации стратегии.

Практика. Работа с правовой базой «Консультант» или «Гарант». Поиск и работа с нормативными правовыми актами в информационной сфере. Математические и технические основы информационных технологий. Теория. Информация: три основных подхода к определению. Сигнал, шум, содержание сигнала. Кодирование. Аналоговый и цифровой способы кодирования. Цифровые коды: прямой, инверсный, без возврата к нулю, манчестерское кодирование. Сжатие: кодирование Хаффмана, алгоритмы группы Lempel-Ziv. Кодирование с восстановлением. Коды Хэмминга и Рида-Соломона

Практика. Решение задач на кодирование по уровням сложности.

Информационное моделирование.

Теория. Моделирование как общий подход к постановке и решению прикладных задач. Модели, виды моделей. Информационные модели. Математические модели. Популяционная динамика. Жесткие и мягкие математические модели. Динамические структурно устойчивые и структурно неустойчивые модели. Имитационное моделирование.

Практика. Математическое моделирование. Вычислительный эксперимент. Имитационное моделирование. Разработка агентных, дискретно-событийных, системно-динамических моделей. Эксперименты. Оптимизация.

Развитие архитектурных решений современных компьютеров. Операционные системы.