Организация современной информационной образовательной среды. Методическое пособие

Графика: 3D модели зданий, мебели. Графика: программирование 3D-графики, библиотека OpenGl. Проекции, матрицы, освещение, материалы. Шейдеры.

Визуализация. Применение различных видов диаграмм. Визуализация сложных динамических процессов.

Мультимедиа

Теория. Звук и видео. Кодирование потоковых аудио и видео данных. Способы кодирования без потерь и с потерями. Группы алгоритмов MPEG. Синтез мелодий.

Практика. Отработка приемов обработки звуковых файлов в специализированных средах. Основы звукорежиссуры.

Информационные системы

Теория. Системы управления базами данных. Реляционная алгебра, нормальные формы, проектирование БД. Запросы. Язык SQL. Информационные системы: понятие, виды, архитектура. Организация процесса разработки. Проектирование интерфейса. Построение интерфейса: командная строка, WIMP, жестовые интерфейсы.

Практика. Проектирование ИС. Профессиональная подготовка специалиста по информационным системам (квалификационные требования и личностные качества).

Телекоммуникационные сети.

Теория. Сети. Основные принципы организации: цифровое кодирование, пакетная коммутация. Модели сетевого обмена: DOD и ISO/OSI. Основные сетевые технологии уровня доступа к среде: локальные и магистральные. Ethernet и сети CSMA/CD. Стек TCP/IP. Протокол IP – адресация, маршрутизация, ARP, DHCP. Протоколы TCP и UDP, взаимодействие приложений, порты и сеансы. Прикладные протоколы: DNS, SMTP, HTTP, BGP/OSPF. Управление сетями.

Практика. Основы настройки и управления телекоммуникационными сетями. Профессиональные компетенции. Сценарии, языки сценариев. Основы взаимодействия компонентов web-приложений. Методы проектирования и отладки web-приложений. Элементы приложений web 2.0

Основы информационной безопасности

Теория. Криптография. Понятия шифрования, шифра, криптосистемы. Математические основы шифрования. Стойкость, виды стойкости. Методы шифрования с открытым и закрытым ключом. Односторонние преобразования. Электронно-цифровая подпись. Сертификаты и доверие. Методы обмена ключами и организация защищенного канала. HTTPS/SSL/TLS. Безопасность. Аспекты обеспечения безопасности. Понятия угрозы, уязвимости, атаки. Основные угрозы и уязвимости, способы борьбы с ними.

Практика. Вредоносное программное обеспечение. Средства выявления и устранения влияния вредоносного ПО. Социальная инженерия и организационно-правовые меры безопасности.

Интеллектуальные системы

Теория. Интеллектуальные системы. Машинное обучение с учителем и без учителя. Выявление закономерностей. Моделирование рассуждений. Логика. Онтологии: словари, тезаурусы, семантические сети. Агенты. Прямой и обратный вывод.

Практика. Реализация алгоритмов CART и APRIORI на изучаемом языке программирования.

Правовое обеспечение информационной сферы

Теория. Изучение основных законов, регулирующих правоотношения в указанной сфере.

Обобщение.

Обобщающее занятие, подведение итогов самостоятельных работ, подготовка к итоговой аттестации.

Контрольное занятие.

Контроль изученного.

Образовательные технологии

При освоении студентами дисциплины «Современные направления развития информационных технологий» активно используются навыки самостоятельной аналитической работы с научной и учебной литературой по соответствующей тематике.

Поскольку магистрантам предстоит сравнить достаточно большой информационный контент по различным основаниям, следует обратить внимание на умения представить результаты сравнения в различных видах, табличном, графическом, в виде графа или слайдов презентации. Результаты сравнения по различным критериям могут стать составной выпускных квалификационных работ, поэтому выводы должны быть достаточно обоснованы. Аналитическую работу разбивают на тематические модули и результаты оформляются для каждого модуля отдельно. Затем рассматривают корреляцию нескольких модулей делают обобщенные выводы.

При такой деятельности уместно использовать дистанционные формы работы, где роль преподавателя консультационно-организационная. На семинарских занятиях проводить совместное обсуждение каждого тематического модуля. Для освоения как теоретического так и практического содержания предусмотрены видеолекции преподавателей, авторов современных учебников информатики, которые доступны в среде Интерент в любое время.

В ходе практических работ осваиваются новые программные средства научную основу, которых изучили на лекционных занятиях. Предусмотрены практикумы по всем направлениям информационных технологий, для самостоятельной работы в индивидуальном режиме.

Самостоятельная работа обучающихся

Виды самостоятельной работы

Введение

Анализ учебной литературы для обучения информатике на углубленном и базовом уровне в системе общего образования и далее ВО.

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

Подготовка сообщения о прорывах и потерях отрасли в России. На основе анализа документальных материалов.

Стратегия развития отрасли информационных технологий в Российской Федерации.

Поиск документа в правовой системе и работа с ним. Цели, задачи, план реализации стратегии. Какие последствия для системы образования разных уровней ожидаются? Оценка положительных и отрицательных моментов в табличной форме.

Математические и технические основы информационных технологий

Дополнительная проработка теории по учебной литературе для вузов. Составление логико-структурной схемы взаимосвязи основных линий курса информатики. Подготовка разноуровневого дидактического материала по изученной теме. Подготовка проверочных работ, ориентированных на материалы итоговой аттестации выпускников.

Информационное моделирование

Дополнительная проработка теории по учебной литературе для вузов. Выполнение практических работ в среде имитационного моделирования AnyLogic. Подготовка контрольных материалов для проверки усвоения темы. Подготовка дополнительных практических работ по теме.

Развитие архитектурных решений современных компьютеров. Операционные системы.

Дополнительная проработка теории по учебной литературе для вузов. Выполнение практических заданий по установке различных операционных систем.

Основы программирования

Дополнительная проработка теории по учебной литературе для вузов. Выполнение практикума по программированию для углубленного уровня изучения информатики. Подготовка разноуровневого дидактического материала по изученной теме. Подготовка проверочных работ, ориентированных на материалы итоговой аттестации выпускников.

Числовая информация и способы ее обработки

Дополнительная проработка теории по учебной литературе для вузов. Выполнение практикума по статистической обработке данных для углубленного уровня изучения информатики.

Текстовая информация и способы ее обработки

Выполнение практикума по использованию регулярных выражений для углубленного изучения информатики. Подготовка разноуровневого дидактического материала по изученной теме. Подготовка проверочных работ, ориентированных на материалы итоговой аттестации выпускников.

Графическая информация и способы ее обработки

Выполнение двух практикумов по обработке графических изображений. Подготовка дополнительных практических заданий по теме.