А. И. Герцена программа учебной дисциплины днм. 04. Компьютерные технологии в науке и образовании основная образовательная программа
| Вид материала | Программа |
- Программа дисциплины днм. Ф "Компьютерные технологии в экономической науке и образовании", 133.27kb.
- А. И. Герцена программа учебной дисциплины енф. 02 Информатика основная образовательная, 87.52kb.
- Программа дисциплины "Компьютерные технологии в политической науке и образовании", 232.94kb.
- Программа дисциплины днм. Микроэкономика для студентов специальности профессионально-образовательная, 190.8kb.
- Программа дисциплины днм. Макроэкономика для студентов специальности профессионально-образовательная, 135.7kb.
- Учебно-методический комплекс учебной дисциплины днм. Ф. 03 «Информационные и коммуникационные, 765.5kb.
- Рабочая программа по дисциплине «компьютерные технологии в науке и образовании» магистерской, 48.62kb.
- Рабочая программа дисциплины компьютерные технологии в науке и производстве (Наименование, 179.06kb.
- Программа дисциплины компьютерные технологии в науке и образовании Программу составила, 177.78kb.
- А. И. Герцена программа учебной дисциплины опд. 04 Телекоммуникационные технологии, 58.37kb.
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМ. А.И.ГЕРЦЕНА
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ДНМ.04.
КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ
ОСНОВНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА
ПОДГОТОВКИ МАГИСТРОВ НАУКИ ПО НАПРАВЛЕНИЮ
510500 - Химия
| Утверждено на заседании кафедры ИКТ Института информационных технологий Протокол № __ от __________ 200_г. Зав. кафедрой _________________________ Е.З. Власова | Утверждено на заседании Совета факультета информационных технологий Протокол № ________ от _________ 200 г. Председатель Совета _________________________ Т.Н. Носкова |
ПРОГРАММА
учебной дисциплины «Компьютерные технологии в науке и образовании»
Направление – «020100 Химия»
Курс 1 (магистры)
Форма обучения – дневная
Семестр – 1
Количество часов на дисциплину 38 час
Количество аудиторных часов на дисциплину 19 час
Из них: лекций 13 час; лабораторных 26;
Цель: Познакомить магистров с современными компьютерными технологиями, применяемых с целью повышения эффективности научно-исследовательской и педагогической деятельности.
Задачи:
- Познакомить с современными методами и средствами автоматизированной обработки и визуализации экспериментальных данных.
- познакомить с современными средствами подготовки традиционных и электронных научных публикаций и презентаций;
- формирование практических навыков использования научно-образовательных ресурсов Internet в повседневной профессиональной деятельности исследователя
Принципы отбора содержания и организации учебного материала:
Принципы отбора и структурирования учебного материала опираются на образовательный стандарт, содержащий требования к уровню подготовки магистра, ориентированные прежде всего на подготовку к ведению образовательной и исследовательской деятельности в условиях широкого использования современных информационных технологий. Ведущим организационным принципом построения данного курса является содержательная интеграция двух генеральных линий подготовки магистра: первой – обобщение и углубление знаний, полученных студентами на предыдущих этапах изучения дисциплин информационного («Математика и информатика», «Технические и аудиовизуальные средства обучения» и др.) и психолого-педагогического цикла; второй – непрерывная информационно-технологическая подготовка будущих специалистов.
Формы текущей аттестации:
Проверка качества усвоения теоретических знаний в течение семестра проводится в устной и письменной форме: тестирование по узловым вопросам курса; самоконтроль и взаимоконтроль. Навыки практической работы со средствами информационных технологий проверяются в ходе выполнения лабораторных работ. Формами контроля выполнения проектов, заданий для самостоятельной работы являются: рецензирование текстов выполненных работ преподавателями и магистрами; обсуждение плана, хода и результатов выполнения заданий для самостоятельной работы на занятиях.
Итоговая аттестация.
Дисциплина завершается получением недифференцированного зачета.
2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
1. ВВЕДЕНИЕ Предмет и структура курса. Роль компьютера в научной работе.
2. ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ДАННЫХ. Роль визуализации в научной работе. Программа Origin. Основные возможности построения кривых и поверхностей, заданных формулами и экспериментальными точками. Средства для оформления рисунка.
Практикум: Построение графиков функций, заданных формулой, в Origin. Построение изображений трехмерных поверхностей. Построение кривых, заданных набором экспериментальных точек.
3. ОБРАБОТКА ДАННЫХ. Задачи и методы математической статистики. Основные классы статистических методов обработки экспериментальных данных. Дескриптивная статистика. Статистические характеристики набора данных. Их определение программой Statistica. Параметрические и непараметрические методы. Регрессионный анализ. Понятие о многомерных статистических методах. Кластерный анализ. Приближение экспериментальных данных аналитической зависимостью. Метод наименьших квадратов.
Практикум: Фитирование экспериментальных данных в программе Origin. Примеры статистической обработки в Statistica.
4. Математические методы компьютерного моделирования свойств вещества и химических превращений (строение, термодинамика и кинетика). Современные основные программные продукты: термодинамика – CHET, Thermocalc, строение молекул – HyperChem, Dalton, Mopac, Gamess, кинетика – KINET, Kintecus, Polyrate. Применение методов математического моделирования в химических исследованиях, построение эмпирических моделей с использованием пакетов программ статистической обработки данных, имитационное моделирование при решении проблем химической технологии и экологии.
5. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. Представление результатов в виде статей, презентаций, web-публикаций. Средства для создания презентаций и web-публикаций. Использование LaTeX для подготовки публикаций. Использование форматов PostScript и PDF для представления научных статей.
Практикум: Подготовка презентации в PowerPoint. Подготовка научной статьи в формате PostScript и PDF. Написание текста, содержащего формулы и рисунки с использованием LaTeX. Создание простых личных интернет-страниц с использованием Macromedia Dreamweaver.
6. Использование сети Интернет для поиска учебной и научной информации. Компьютерные технологии в обмене научной информацией Принципы организации баз научных и справочных данных. Ознакомление с банком термодинамических данных NIST, рекомендациями ИЮПАК по значениям констант скорости простых реакций, информационными возможностями Chemweb. Использование компьютерных банков химических данных в обучении и научной работе; средства телекоммуникационного доступа к источникам научной информации, сеть Internet и ее возможности для организации оперативного обмена информацией между исследовательскими группами, электронные журналы и конференции
8. Современные компьютерные технологии в образовании
Применение компьютерной техники в образовании. Компьютер как средство обучения и восприятия. Роль преподавателя в процессе обучения с использованием компьютеров. Мультимедиа в обучении химии. Примеры программного обеспечения.
Компьютерные обучающие системы. Основные принципы новых информационных технологий обучения. Типы обучающих программ. Компьютерное моделирование в обучении. Программы специального назначения для преподавателя. Разработка обучающих программ. Проблемы и перспективы.
Компьютерное тестирование. Компьютерное тестирование как пример контролирующей программы. Технология проектирования компьютерных тестов предметной области. Перспективные исследования в области создания контролирующих программ.
Internet и образование. Понятие о дистанционном обучении с использованием глобальных компьютерных сетей. Основные принципы дистанционного обучения.
Экспертные системы и искусственный интеллект. Примеры экспертных систем в химии. Инструментальные программные средства для создания экспертных систем. Пути развития информационных систем. Представление знаний в интеллектуальных системах. Тенденции развития информационных технологий и систем.
Практикум: Практическая работа в тестовых и обучающих программах. Создание компьютерных тестов по различным предметам, создание тестовых программных оболочек в Excel. Примеры дистанционного обучения в Internet. Разработка сценария учебного курса для дистанционного обучения.
Список рекомендуемой литературы:
- Богословский В.И., Извозчиков В.А., Потемкин М.Н. Наука в педагогическом университете: вопросы методологии, теории и практики. –СПб, 2000.
- Бониц М. Научное исследование и научная информация. - М.:1987.
- Дюментон Г.Г. Сети научных коммуникаций и организация фундаментальных исследований. - М.:1987.
- Информационные технологии: вопросы развития и применения./В.И.Гриценко, В.Н.Паньшин.- Киев:1988.
- Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. - М.:Наука.Физматлит, 1997.
- Советов Б.Я. Информационные технологии. М.:1997.
- Соломенчук В. Интернет: краткий курс. – СПб., 2000.
- В. Боровиков. Statistica: искусство анализа данных на компьютере. Для профессионалов. СПб.: Питер, 2001
- HyperChem, release 7 for Windows. Getting started. Hypercube Inc., 2002
- С.М. Львовский. Набор и верстка в пакете LaTeX. М.: Космосинформ, 1995
- Е.В. Якушина. Internet для школьников и начинающих пользователей. М.: Аквариум, 1997
- И.В. Мархвида. Создание web-страниц: HTML, CSS, " onclick="return false">
Программа утверждена на заседании кафедры ИКТ
Протокол № от 200_ г.