Организация современной информационной образовательной среды. Методическое пособие. Н. Н. Самылкина

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.

      Теория. Схемотехника. Логические схемы и их реализация. СБИС. Архитектуры ЭВМ: Фон-Неймана и гарвардская. Шинно-модульный принцип, его реализации. Краткая история развития вычислительных