ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

«УТВЕРЖДАЮ»

Ректор ВГУ,

профессорВ.Т. Титов

«_»2009 г.

ПРОГРАММА

повышения квалификации профессорско-преподавательского состава государственных образовательных учреждений высшего профессионального образования по направлению

«ИНФОРМАЦИОННАЯ КОМПЕТЕНТНОСТЬ В ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ

ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ ВУЗА (ИНФОРМАЦИОННОКОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ)»

Воронеж, 2009 г.

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ Цель программы: Повышение квалификации профессорско-преподавательского состава государственных образовательных учреждений высшего профессионального образования в области современных информационно-коммуникационных технологий: web-технологий, информационных сетей, создания и применения электронных учебно-методических ресурсов, дистанционного образования, использования компьютерных технологий в учебном процессе, научных и прикладных исследованиях. Освоение слушателями методов и средств проведения информационного поиска, использования информационных технологий при организации приемной кампании в вузах, при проведении студенческих олимпиад и организации студенческой научной работы в вузах в области информационно-коммуникационных технологий. Изучение высокопроизводительных компьютерных систем, основ квантовых и параллельных вычислений. Изучение российской системы образования, основных инструментов государственной поддержки инновационной деятельности. Повышение общей информационной культуры профессорско-преподавательского состава вузов.

Для достижения этой цели решаются следующие задачи: Обновление знаний об архитектуре, характеристиках и программном обеспечении современных компьютеров, основных тенденциях их совершенствования и развития; получение навыков использования информационно-коммуникационных технологий в различных направлениях деятельности преподавателя; обучение практической работе с необходимыми программными средствами;

приобретение слушателями знаний об особенностях применения информационных и педагогических технологий в условиях развития единой информационно-образовательной среды; подготовка преподавателей к работе с использованием методов дистанционного и открытого образования.

Актуальность программы обеспечивается изучением самых современных методов организации и функционирования информационно-образовательной среды, наиболее популярных в настоящее время программных средств, способов трансформации педагогических технологий в условиях быстрого развития Интернет-технологий, использования сетевых учебно-методических и информационных комплексов и методик их применения в образовательной практике, алгоритмических основ параллельного программирования, квантовых вычислений и квантовых компьютеров, перспективных методов проведения научных исследований на базе компьютерных технологий, высокопроизводительных компьютерных систем и параллельных кластеров. Важным в настоящее время является также достаточно подробное изучение слушателями российской системы образования и основ государственной поддержки инноваций.

Практическая ценность программы состоит в том, что основное внимание в ней уделяется освоению методик практического применения информационно-коммуникационных технологий в образовательном процессе. Программа имеет практическую направленность:

полученные в результате повышения квалификации знания непосредственно могут быть использованы в деятельности преподавателя. Существенная часть времени обучения отводится для практических занятий, в ходе которых слушатели получают необходимые навыки. Изучаются программы прикладного назначения и методы их использования в разных предметных областях. Значительное внимание уделяется практической работе в информационно-образовательной среде, методам дистанционного и открытого образования, созданию и использованию в учебном процессе электронных учебно-методических ресурсов.

Соответствие задачам, стоящим перед профессорско-преподавательским составом, обеспечивается обновлением базовых знаний и навыков преподавателей в области информационно-коммуникационных технологий, методик обучения в условиях применения новых информационных технологий в разных предметных областях; анализом психологопедагогических проблем образования в аспектах информатизации и технологизации;

разработкой учебно-методических материалов для информационно-образовательной среды дистанционного и открытого образования; изучением методов организации учебных занятий и способов оценки качества обучения в информационно-образовательной среде; освоением методик практического применения информационно-коммуникационных технологий в образовательном процессе.

Интерес к данной программе для профессорско-преподавательского состава достаточно большого числа разных вузов будет обеспечен тем, что слушатели изучают современные информационные и компьютерные технологии как средство конструирования разнообразного учебно-методического обеспечения реального учебного процесса и на основе этого - способы повышения эффективности учебного процесса: программно-педагогические средства учебного назначения; учебно-информационные комплексы; принципы построения обучающих программ; электронные учебники, учебно-методические комплексы и виртуальные лабораторные работы в различных предметных областях; применение мультимедиатехнологий в обучении. Слушатели знакомятся с оборудованием и программными средствами, обеспечивающими использование информационно-коммуникационных технологий в учебном процессе и научных исследованиях Воронежского государственного университета. Будут обсуждаться вопросы межвузовского, межфакультетского и межкафедрального взаимодействия в реализации актуальных проектов в сфере информационнокоммуникационных технологий.

Предполагаемое количество слушателей в 2009 г. - преподавателей вузов Рособразования по приоритетному направлению повышения квалификации: 40.

ВИДЫ ЗАНЯТИЙ, КОЛИЧЕСТВО УЧЕБНЫХ ЧАСОВ

Итоговая аттестация

2 ПЕРЕЧЕНЬ ДИСЦИПЛИН И РАЗДЕЛЫ

2. НАИМЕНОВАНИЕ ТЕМ 1. Российская система образования. Закон РФ “Об образовании”. Нормативно-правовая база образования – основные положения и документы. Российский рынок образовательных услуг, особенности его функционирования и развития, конкуренция на рынке. Болонский процесс. Качество образования и признание российского образования за рубежом.

Многоцикловое обучение, мобильность. Изменения в системе российского образования, возникающие при вхождении России в ВТО. Многоуровневое образование. Проблемы аттестации и аккредитации вуза.

2. Интернет-технологии. Web-клиент. Web-сервер. Proxy-сервер. Протоколы Интернет.

Коммутация пакетов. TCP/IP. НТТР. Почтовые протоколы. Web-порталы и web-сервисы.

HTML. Редакторы HTML-страниц. Работа с формами HTML. Взаимодействие клиентсервер. Сценарии, Java-апплеты, языки сценариев. Принципы web-дизайна.

Информационно-поисковые системы. Продвижение корпоративной и персональной информации в Интернет. Размещение web-ресурсов в сети Интернет и настройка доступа к ним. Обеспечение безопасности. Интернет-маркетинг. Создание сайта, поддержание сайта в актуальном состоянии. Блоги. Информационно-аналитические системы поддержки инновационной деятельности.

3. Информационные сети. Концепция уровней сетей. Объединенные сети.

Проектирование сетей. Беспроводные сети. Сети Интранет и Интернет. Образовательные порталы и электронные библиотеки. Программные средства для доступа к образовательным Интернет-ресурсам. Видеоконференции. IP-телефония. Технологии беспроводного доступа (Bluetooth, Wi-Fi). Мобильный Интернет.

4. Электронные виртуальные лабораторные работы, технология их создания и использования в учебном процессе. Интерактивные средства удалённого обучения. Классификация электронных виртуальных лабораторных работ, методы их использования в реальном учебном процессе. Программные и аппаратные средства, обеспечивающие возможность проведения дистанционного эксперимента и удалённого чтения лекций. Использование графических планшетов и интерактивных досок. Проблема контакта преподавателя и учащихся в дистанционном учебном процессе. Виртуальная электронная доска. Способы передачи больших объемов информации по компьютерным сетям в реальном масштабе времени при работе электронной доски. Новые методики преподавания. Способы обеспечения необходимого уровня стабильности работы интерактивных средств удалённого обучения. Основы ОС Linux.

5. Разработка и создание электронных учебных курсов и учебно-методических комплексов. Дистанционный учебный процесс. Разработка учебно-методических материалов для информационно-образовательной среды. Среда создания и ведения электронных учебных курсов Moodle. Основы разработки электронных курсов в среде Moodle. Использование таких порталов и среды Moodle для создания систем компьютерного тестирования. Оценка качества обучения в информационнообразовательной среде.

6. Автоматизированные информационные системы управления учебным заведением. Концептуальная модель автоматизации деятельности учебного заведения.

Способы формализации процессов управления. Электронный документооборот.

Использование локальных сетей. Технология обработки информации при автоматизации задач планирования учебного процесса. Управление финансово-хозяйственной деятельностью образовательного учреждения на основе информационных технологий.

Рейтинговая технология как основа стратегического управления качеством обучения.

Информационные средства обеспечения кредитно-балльно-рейтинговой системы оценки знаний учащихся.

7. Практическое программирование в системах Mathematica и Maple.

Компьютерное моделирование и решение прикладных задач на языках высокого уровня на примере использования систем компьютерной математики Mathematica и Maple.

Использование систем компьютерной математики Mathematica и Maple в учебном процессе 8. Информационные технологии при организации приемной кампании в вузах.

Методы организации студенческих олимпиад и студенческой научной работы в вузах в области информационно-коммуникационных технологий.

9. Информационно-коммуникационные технологии в научно-исследовательской работе. Компьютерные методы регистрации и анализа научной информации. Вейвлетанализ результатов научных исследований. Информационные системы в научных исследованиях на примере медицинских исследований. Использование таких систем в учебном процессе при подготовке специалистов в области информационных технологий.

Практическое освоение методов использования новых информационных технологий в анализе научной информации на примере обработки данных медицинских исследований.

Методы компьютерной электрокардиографии и электроэнцефалографии. Аппаратнопрограммные средства цифровых медицинских технологий.

10. Высокопроизводительные компьютерные системы и суперкомпьютеры.

Понятие о параллельной вычислительной системе. Архитектура параллельных вычислительных систем. Технологии параллельного программирования. Методы параллельного программирования и векторных вычислений. Параллельное программирование с использованием среды MPI. Параллельные компьютерные кластеры.

Параллельное программирование. Освоение методов параллельного программирования на основе системы ПараЛаб. Применение GRID-сети для выполнения параллельных программ. Использование параллельной программы GAUSSIAN для компьютерного моделирования многокомпонентных систем. Освоение методов визуализации результатов параллельных расчетов в среде GAUSSIAN.

11. Основы квантовых информационных систем. Квантовые компьютеры.

Распределение времени по темам 2.4. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ 2.2. Создание собственного web-сайта, отработка технологии. Размещение web-ресурсов в сети Интернет и настройка эффективного доступа к ним. Использование операторов языка информационный поиск в сети Интернет.

информационной сети. Изучение схемы связей региональных сетевых провайдеров схемы Ipv4/CIDR-подсетей. Определение «узких мест» информационной сети методом имитационного моделирования.

лабораторных работ. Разработка методики использования электронных виртуальных лабораторных работ в учебном процессе.

виртуальных лабораторных работ для использования при изучении конкретной среде Moodle: изучение основных принципов и отработка методик. Использование возможностей среды Moodle для создания 2.6. Изучение способов формализации процессов управления учебным заведением. Знакомство с системой электронного документооборота ВГУ и методами использования локальных средств обеспечения кредитно-балльнорейтинговой системы оценки знаний студентов факультета компьютерных наук проведение компьютерного моделирования использования новых информационных технологий в анализе научной информации на примере обработки данных медицинских программирования на основе системы ПараЛаб. Создание параллельной программы 2.10. Изучение основ распределенных вычислений использования сети GRID для выполнения моделирования многокомпонентных систем.

Освоение методов визуализации результатов параллельных расчетов в среде GAUSSIAN.

2.4. ТЕМАТИКА И ФОРМЫ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ РАБОТЫ

Подготовка новых лекций, практических или лабораторных занятий, видеоиллюстративных материалов в электронной форме, создание Интернет-сайтов, программ параллельных вычислений, методик использования виртуальных лабораторных работ, курсов дистанционного обучения при консультациях ведущих преподавателей факультета компьютерных наук ВГУ.

В период повышения квалификации намечена подготовка слушателями выпускных квалификационных работ по следующим тематикам:

Интернет-технологии:

Создание web-сайта.

Размещение web-ресурсов в сети Интернет и настройка эффективного доступа к ним.

Обеспечение безопасности информации в сети Интернет.

Работа Web-сервера.

Использование протоколов Интернет.

Разработка систем поиска и анализа информации в Интернете.

Информационные сети:

Проектирование информационных сетей.

Определение "узких мест" в сетях методом имитационного моделирования.

Информационно-коммуникационные технологии в учебном процессе и научных исследованиях:

Использование новых информационных технологий в анализе научной информации на примере обработки данных медицинских исследований: методы компьютерной электрокардиографии и электроэнцефалографии.

Аппаратно-программные средства цифровых медицинских технологий.

Вейвлет-анализ результатов научных исследований.

Высокопроизводительные компьютерные системы и суперкомпьютеры:

Архитектура параллельных вычислительных систем.

Методы параллельного программирования и векторных вычислений.

Параллельное программирование с использованием среды MPI.

Системы ПараЛаб, её использование в учебном процессе для обучения методам параллельного программирования.

Изучение основ распределенных вычислений и технологии GRID.

Использование параллельной программы GAUSSIAN в учебных и научных целях.

Разработка и создание дистанционных электронных учебных курсов и учебнометодических комплексов:

Информационно-образовательные порталы. Виртуальные университеты.

Информационно-образовательная среда. Российская среда открытого образования. Портал www.OpeNet.ru.

Региональные виртуальные университеты. Использование портала Voronezh.OpeNet.ru.

Создание электронных учебных курсов в среде Moodle.

Системы компьютерного тестирования в среде Moodle.

Электронные виртуальные лабораторные работы, технология их создания и использования в учебном процессе:

Разработка методики использования электронных виртуальных лабораторных работ в различных учебных курсах по предметным областям: физика, математика и др.

Квантовые информационные системы. Квантовые компьютеры:

Принципы построения квантовых компьютеров.

Квантовые информационные системы.

Квантовая криптография.

Информационное обеспечение управления учебным заведением:

Визуализация процессов управления учебным заведением.

Компьютерные средства обеспечения кредитно-балльно-рейтинговых систем.

Системы электронного документооборота учебных заведений.

Практическое программирование в системах Mathematica и Maple:

Решение прикладных задач и компьютерное моделирование в системах Mathematica и Maple.

Информационные технологии при организации приемной кампании в вузах.

Методы организации студенческих олимпиад и студенческой научной работы в вузах в области информационно-коммуникационных технологий:

Информационно-коммуникационные технологии при организации приемной кампании в вузах.

Организации студенческих олимпиад и студенческой научной работы в вузах в области информационно-коммуникационных технологий.

3.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

3.1.ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА Комер Д. Принципы функционирования Интернета.- СПб.: Питер, 2002.- 384 с.

Ньюкомер Э. Веб-сервисы для профессионалов. - СПб.: Питер, 2003.- 256 с.

Фролов А.В. Создание Web-приложений: Практическое руководство. - М.: Русская редакция, 2001.- 980 с.

Вейтман В. Программирование для Web: Руководство разработчика.- М.: Диалектика, 2000.- 364 с.

Куроуз Дж., Росс К. Компьютерные сети. - 2-е изд. – СПб.: Питер, 2004. - 765 с.

Таненбаум Э. Компьютерные сети / Пер. с англ.- 4-е изд.- СПб.: Питер, 2003. – 991 с.

Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. – СПб.: Питер, 2000. – 672 с.

Яцук О. Основы графического дизайна на базе компьютерных технологий. – СПб.:

БХВ-Петербург, 2002. -270 с.

Таненбаум Э. Архитектура компьютеров. – СПб.: Питер, 2002.

Хамахер К., Вранешич Э., Заки С. Организация ЭВМ. – СПб.: Питер, 2003.

Воеводин В.В., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002. - 600 с.

Немнюгин С., Стесик О. Параллельное программирование для многопроцессорных вычислительных систем.- СПб.: БХВ-Петербург, 2002. - 400 с.

Корнеев В.В. Параллельное программирование в MPI. - Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003.

Антонов А.С. Параллельное программирование с использованием технологии MPI:

Учебное пособие. - М.: МГУ, 2004. – 71 с.

Столингс В. Криптография и защита сетей: принципы и практика. – М: Вильямс, 2001. – 672 с.

Бабаш А.В., Шанкин Г.П. Криптография.- М.: СОЛОН-Р, 2002. – 512 с.

Петров А.А. Компьютерная безопасность. Криптографические методы защиты.- М.:

ДМК, 2000. - 448 с.

Стин Э. Квантовые вычисления.- Ижевск: НИЦ “Квантовая и хаотическая динамика”, 2000. – 112 с.

Квантовый компьютер и квантовые вычисления.- Т.2.- Ижевск: НИЦ “Квантовая и хаотическая динамика”, 1999. – 288 с.

Краснова Г.А., Соловов А.В., Беляев М.И. Технология создания электронных обучающих средств.- М.: МГИУ, 2002. – 304 с.

Осин А.В. Мультимедиа в образовании: контекст информатизации.- М.: Ритм, 2005. – 320 с.

3.2. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА Прохоров А. Интернет: как это работает.- СПб., БХВ-Петербург, 2004. – 280 с.

Березин С., Шапошников И. Ваш выход в Интернет. Секреты эффективной и безопасной работы.- СПб., БХВ-Петербург, 2005. – 592 с.

Гаевский А. Основы работы в Интернете. – СПб., БХВ-Петербург, 2005. – 464 с.

Соломенчук В. Аппаратные средства персональных компьютеров. – СПб., БХВПетербург, 2003. – 512 с.

Титтел Э., Чеппел Л. TCP/IP. Учебный курс. – СПб., БХВ-Петербург, 2004. – 976 с.

Поляк-Брагинский А. Сеть своими руками.- 2-е изд. – СПб., БХВ-Петербург, 2005. – 432 с.

Петюшкин А. HTML. Экспресс-курс. – СПб., БХВ-Петербург, 2003. – 258 с.

Холево А.С. Введение в квантовую теорию информации.- М.: МЦНМО, 2002. – 126 с.

Будилов В. Основы программирования для Интернета. – СПб., БХВ-Петербург, 2005.

– 736 с.

Дунаев В., Дунаев Вл. Графика для Web. – СПб., БХВ-Петербург, 2004. – 640 с.

Богачев А.В. Основы параллельного программирования. - М.: Бином, 2003.

Эндрюс. Г.Р. Основы многопоточного, параллельного и распределенного программирования. - М.: Вильямс, 2003.

Воеводин В.В. Математические модели и методы в параллельных процессах. - М.:

Наука, 1986. - 296 с.

Корнеев В.В. Параллельные вычислительные системы. - М.: Нолидж, 1999.

Жаринов К. Основы веб-мастеринга. – СПб., БХВ-Петербург, 2003. – 352 с.

Мур М. и др. Телекоммуникации. Руководство для начинающих. – СПб., БХВПетербург, 2004. – 624 с.

Палмер М., Синклер Р. Проектирование и внедрение компьютерных сетей.- 2-е изд. – СПб., БХВ-Петербург, 2005. –240 с.

Добеши И. Десять лекций по вейвлетам.- Ижевск: НИЦ “Квантовая и хаотическая динамика”, 2001. – 464 с.

Открытое образование // А.А.Андреев и др. / Под. ред. В.И.Солдаткина.- Т.1. - М.:

2006.- 560 с.

Астафьева Н. М. Вейвлетный анализ: основы теории и примеры применения / Н.М.

Астафьева // Успехи физических наук.-1996.- Т. 166, №11.- С.1145-1170.

Дремин И.М. Вейвлеты и их использование / И.М.Дремин, О.В.Иванов, В.А.Нечитайло // Успехи физических наук.- 2001.- Т. 171, № 5. - С.465-500.

Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения / С.Л. Марпл-мл.М.: Мир, 1990. - 584 с.

Немнюгин А.М., Стесик О.Л. Современный Фортран. Самоучитель. – СПб., БХВПетербург, 2004. – 496 с.

Профессиональное РНР программирование / Д.Костаньетто, X.Рават, С.Шуман и др. СПб.: Символ, 2001.- 910 с.

Веллинг Л. Разработка Web-приложений с помощью РНР и MySQL.- 2-е изд. - М.:

Вильямс, 2003.- 795 с.

Шеперд Д. Освой самостоятельно XML за 21 день.- 2-е изд. - М.: Вильямс, 2002. с.

Грейвс М. Проектирование баз данных на основе XML.- M.: Вильямс, 2002.с.

Мак-Федрис П. Использование JavaScript: Специальное издание.- М., СПб., Киев:

Вильямс, 2002.- 895 с.

Бочаров Н.В. Технологии и техника параллельного программирования. // Программирование.- 2003.- № 1.- С.3-18.

Зюбин В. Многоядерные процессоры и программирование // Открытые системы.С.12-19.

Комолкин А.В., Немнюгин С.А. Программирование для высокопроизводительных ЭВМ: [http://www.hpc.nw.ru/KOI/COURSES/HPC/] Семенов Ю.А. (ГНЦ ИТЭФ), http://www.citforum.ru/nets/semenov/ Белокуров В.В., Тимофеевская О.Д., Хрусталев О.А. Квантовая телепортация – обыкновенное чудо. - Ижевск: НИЦ “Квантовая и хаотическая динамика”, 2000. – 256 с.

Бабунц И.В. Азбука анализа вариабельности сердечного ритма / И.В. Бабунц, Э. М.

Мириджанян, Ю. А. Машаех. - Ставрополь, 2002. – 109 с.

Чесноков Ю.В. Вейвлетное преобразование в обработке электрокардиограмм / Ю.В.Чесноков, В.Н. Чижиков // Вестник новых медицинских технологий. - 2003. - Т. 10, № 1С. 5-6.

Отнес Р. Прикладной анализ временных рядов / Р.Отнес, Л.Эноксон. - М.: Мир, 1982.- 428 с.

Чесноков Ю.В. Описание ЭКГ и подавление шумов с помощью быстрого дискретного вейвлет-преобразования / Ю.В. Чесноков, В.И. Чижиков // Вестник новых медицинских технологий. - 2004. - Т. 11, № 1-2. - С. 78 -80.

Миронова Т.Ф. Клинический анализ волновой структуры синусового ритма сердца:

введение в ритмокардиографию и атлас ритмокардиограмм / Т.Ф. Миронова, В.А. Миронов.Челябинск, 1998.- 164 с.

Мурашко В.В. Электрокардиография / В.В. Мурашко, А.В. Струтинский. - М.:

МЕДпресс, 1998. - 313 с.

Новиков И.Я. Нестационарные бесконечно дифференцируемые всплески с компактными носителями и равномерно ограниченными константами неопределённости / И.Я. Новиков // Вестник Воронеж ун-та, сер. физика, математика. - 1999.- Вып 1.- С.132-142.

Основы коммерциализации результатов НИОКР и технологий / Под ред.

Н.М.Фанштейна и В.А.Воронцова.- М.: АНХ, 1999. - 271 с.

Инновационный менеджмент. Основы теории и методологии инноватики: Учеб.

пособие / Под ред. В.Н. Гунина.- СПб., 2002.

1.3. ПОСОБИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Сычев А.В. Web-технологии : Учебное пособие.- Ч. 1,2.- Воронеж: Воронеж. гос. унт,, 2006. – 120 с.

Запрягаев С.А., Туровский Я.А. Применение вейвлет-преобразования в анализе электрофизиологических процессов в организме человека: Учебное пособие.- Воронеж:

Воронеж. гос. ун-т, 2006. – 55 с.

Программу составил руководитель направления «Информационная компетентность в профессиональной деятельности преподавателя вуза (Информационно-коммуникационные технологии в учебном процессе)», зав. каф. цифровых технологий, д.ф.-м.н.

С.Д.Кургалин