УТВЕРЖДАЮ

Директор института

___________(ФИО)

«___»_____________2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА МОДУЛЯ (ДИСЦИПЛИНЫ)

Компьютерные технологии в науке и образовании

НАПРАВЛЕНИЕ (СПЕЦИАЛЬНОСТЬ) ООП 011200 Физика

ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ (СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ, ПРОГРАММА) Физика конденсированного состояния вещества

КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) Магистр

БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ План ПРИЕМА 2011 г.

КУРС 1 СЕМЕСТР 1

КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 3

ПРЕРЕКВИЗИТЫ ЕН. Ф.01 Общая физика, ЕН. Ф.02 Общий физический практикум, ЕН. Ф.03 Математика, ЕН. Ф.04 Информатика.

КОРЕКВИЗИТЫ М1.В2 Математическая обработка результатов измерений, М1.В6 Математическое моделирование физических процессов

ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:

Лекции 18 час. Практическ. 36 час. АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 54 час. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 72 час. ИТОГО 126 час.

ФОРМА ОБУЧЕНИЯ Очная

ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ Контрольные тесты

ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ Кафедра общей физики ФТИ

ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ ______________ (ФИО)

РУКОВОДИТЕЛЬ ООП ______________________________ (ФИО)

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ______________ (ФИО)

2011г.

1. Цели освоения модуля (дисциплины)

Целью преподавания курса является подготовка специалиста, обладающего знаниями современных компьютерных технологий и умением применять их на практике для решения задач в науке и образовании.

2. Место модуля (дисциплины) в структуре ООП

Общенаучный цикл, Вариативная часть.

Для успешного освоения курса необходимы знания по информатике, физике и по математике на уровне бакалаврской программы. Данный курс опирается на следующие навыки: умение работать с компьютером, владение программи общего назначения (MS Word™, MS Exel™), знание систем MS Windows™ или Apple Macintosh™, начальные навыки программирования (на любом языке)

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Пререквизиты
ЕН. Ф.01 Общая физика, ЕН. Ф.02 Общий физический практикум, ЕН. Ф.03 Математика, ЕН. Ф.04 Информатика.

Кореквизиты

М1.В2 Математическая обработка результатов измерений, М1.В6 Математическое моделирование физических процессов

3. Результаты освоения модуля (дисциплины)

Для овладения системой теоретических знаний и для приобретения практических навыков и умений соответствии с программой курса студент должен:

    иметь представление о характеристиках основных современных программно-аппаратных средств; пройти фундаментальную подготовку в области современных компьютерных технологий, применяющихся в науке и образовании; научиться создавать физические модели с помощью специализированных программ; получить навыки работы с программами для сбора данных и обработки результатов эксперимента; научиться работать с прикладными пакетами визуального программирования для создания электронных учебников и лабораторных компьютерных работ; ознакомиться с применением Интернет-технологий для задач электронных публикаций.

4. Структура и содержание модуля (дисциплины)

4.1 Приводится аннотированное содержание разделов модуля (дисциплины):

Моделирование физических процессов в проектной среде Interactive Physics

Введение. Среда для проектирования физических моделей Interactive Physics. Цели Interactive Physics. Особенности и возможности Interactive Physics. Определения.

Инструменты и управляющие кнопки. Основные пункты меню.
Некоторые полезные приемы. Работа с формулами.

Программные системы для экспериментальных исследований

Современные измерительные компьютерные комплексы. LabVIEW как средство разработки для быстрого проектирования и модификации инструментальных систем.

Программы для обработки и визуализации результатов

Правила прорисовки графиков. Средства и методы программной обработки на примере KaleidaGraph. Другие программы для обработки и представления данных.

Мультимедиа и гипермедиа

Исторические этапы. Основные определения. Процесс создания мультимедиа/гипермедиа продукции. Аспекты разработки мультимедиа-приложений

Электронные учебные пособия

Особенности электронных учебников. Показатели качества и алгоритм оценки.
Основы тестирования.

Проектирование электронных учебных пособий в среде HyperCard

Общие сведения о HyperCard. Основы HyperCard.
Программно-сценарный язык HyperTalk. ЭУП по физике.

Интернет-технологии

Как работает Интернет. World Wide Web. Введение в HTML. Серверы и сайты.

Дистанционное образование

Принципы дистанционного образования. Принципы систем дистанционного образования.

Международные стандарты в сфере технологий обучающих систем. Проект IMS.

Система дистанционного обучения xDLS. Среда разработки и использования сетевых курсов WebCT.

4.2 Приводится структура модуля (дисциплины) по разделам (1…m) и видам учебной деятельности (лекция, лабораторная работа, практическое занятие, семинар, коллоквиум, курсовой проект и др.) c указанием временного ресурса в часах.

Таблица 1.

Структура модуля (дисциплины)

по разделам и формам организации обучения

Название раздела/темы

Аудиторная работа (час)

СРС

(час)

Колл,

Контр. Р.

Итого

Лекции

Практ./сем.

Занятия

Лаб. зан.

1. Моделирование физических процессов в проектной среде Interactive Physics

4

8

10

4

22

2. Программные системы для экспериментальных исследований

2

4

10

1

16

3. Программы для обработки и визуализации результатов

2

4

10

2

16

4. Мультимедиа и гипермедиа

1

2

8

1

11

5. Электронные учебные пособия

2

4

10

3

16

6. Проектирование электронных учебных пособий в среде HyperCard

2

4

8

1

14

7. Интернет-технологии

2

4

8

2

14

8. Дистанционное образование

3

6

8

1

17

Итого

18

36

72

15

126

5. Образовательные технологии

Приводится описание образовательных технологий, обеспечивающих достижение планируемых результатов освоения модуля (дисциплины).

Специфика сочетания методов и форм организации обучения отражается в матрице (см. табл 2). Перечень методов обучения и форм организации обучения может быть расширен.

Таблица 2.

Методы и формы организации обучения (ФОО)

ФОО

Методы

Лекц.

Лаб. раб.

Пр. зан./

Сем.,

Тр*., Мк**

СРС

К. пр.

IT-методы

+

+

+

Работа в команде

+

+

Case-study

Игра

Методы проблемного обучения.

+

+

+

Обучение

на основе опыта

+

Опережающая самостоятельная работа

+

+

+

Проектный метод

+

+

Поисковый метод

+

+

Исследовательский метод

+

+

Другие методы

* - Тренинг, ** - Мастер-класс

6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

Приводится характеристика всех видов и форм самостоятельной работы студентов, включая текущую и творческую/исследовательскую деятельность студентов:

6.1 Текущая СРС
– работа с лекционным материалом, поиск и обзор литературы и электронных источников информации;

– изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку.

- подготовка к лабораторным работам, к практическим и семинарским занятиям;

- подготовка к контрольной работе, экзамену.

6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа

(ТСР), [1]

- поиск, анализ, структурирование и презентация информации

- анализ научных публикаций по заранее определенной преподавателем теме;

- анализ статистических и фактических материалов по заданной теме, проведение расчетов, составление схем и моделей на основе статистических материалов.

6.3. Содержание самостоятельной работы студентов по модулю (дисциплине)

Освоение программы InteractivePhysics. Выполнение примера в программе InteractivePhysics. Создание собственной модели InteractivePhysics. Освоение программой LabView. Построение графиков в программе KaleidaGraph Освоение средой HyperCard Верстка и оформление веб-страницы. (8 часов) Создание теста в системе WebCT. (8 часов)

6.4 Контроль самостоятельной работы

Контроль со стороны преподавателя и самоконтроль осуществляется по результатам выполненных практических работ и промежуточного и итогового тестов.

6.5 Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

Образовательные ресурсы:

Малютин технологии в науке и образовании: Учебное пособие. Изд. ТПУ. 2002.

Курс «Компьютерные технологии в науке и образовании» в системе дистанционного обучения WebCT.

7. Средства (ФОС) текущей и итоговой оценки качества освоения модуля (дисциплины)

Тесты в системе дистанционного образования WebCT

8. Рейтинг качества освоения модуля (дисциплины)

Таблица 3

Рейтинг-план освоения модуля (дисциплины) в течение семестра

Рейтинг-план освоения дисциплины «Компьютерные технологии в науке и образовании в течение семестра

Н

Текущий контроль

Теоретический материал

Практическая деятельность

Итого

Название модуля

Темы лекций

Контролир. матер.*

Баллы*

Название лабораторных работ*

Баллы*

Темы практических занятий (решаемые задачи)*

Баллы*

Индивидуальные задания (рубежные контрольные работы, рефераты и т. п.)*

Баллы*

Проблемно-ориентированные задания (НИРС в рамках дисцуиплины и др.)*

Баллы*

1

Моделирование физических процессов в проектной среде Interactive Physics

Введение. Среда для проектирования физических моделей Interactive Physics.

Тест 1.1

6

Освоение программы InteractivePhysics

2

8

2

Цели Interactive Physics. Особенности и возможности Interactive Physics.

Тест 1.2

3

Выполнение примера в программе InteractivePhysics

5

8

3

Определения. Инструменты и управляющие кнопки. Основные пункты меню. Некоторые полезные приемы.

Тест 1.3

4

Создание собственной модели InteractivePhysics

4

8

4

Работа с формулами.

Тест 1.4

1

Создание собственной модели InteractivePhysics

5

6

Всего по контрольной точке (аттестации) № 1

30

5

Программные системы для экспериментальных исследований

Современные измерительные компьютерные комплексы.

6

LabVIEW как средство разработки для быстрого проектирования и модификации инструментальных систем.

Тест 2

2

Ознакомительное занятие с программой LabView

8

10

Всего по контрольной точке (аттестации) № 2

40

7

Программы для обработки и визуализации результатов

Правила прорисовки графиков. Средства и методы программной обработки на примере KaleidaGraph.

Тест 3.1

2

2

8

Другие программы для обработки и представления данных.

Тест 3.2

2

Построение графиков в программе KaleidaGraph

8

10

Всего по контрольной точке (аттестации) № 3

52

9

Мультимедиа и гипермедиа

Исторические этапы. Основные определения. Процесс создания мультимедиа/гипермедиа продукции. Аспекты разработки мультимедиа-приложений

Тест 4

5

5

Всего по контрольной точке (аттестации) № 4

57

10

Электронные учебные пособия

Особенности электронных учебников. Показатели качества и алгоритм оценки.

Тест 5.1

5

5

11

Основы тестирования.

Тест 5.2

3

3

Всего по контрольной точке (аттестации) № 5

65

12

Проектирование ЭУП в среде HyperCard

Общие сведения о HyperCard. Основы HyperCard.

13

Программно-сценарный язык HyperTalk. ЭУП по физике.

Тест 5.3

3

3

Всего по контрольной точке (аттестации) № 6

68

14

Интернет-технологии

Как работает Интернет. World Wide Web.

Тест 7.1

3

Верстка и оформление веб-страницы

5

8

15

Введение в HTML. Серверы и сайты.

Тест 7.2

4

4

Всего по контрольной точке (аттестации) № 7

80

16

Дистанционное образование

Принципы дистанционного образования.

Создание теста в системе WebCT

8

8

17

Международные стандарты в сфере технологий обучающих систем.

18

Среда разработки и использования сетевых курсов WebCT

Тест 8

3

3

Всего по контрольной точке (аттестации) № 8

90

Экзамен

10

Итого баллов по дисциплине

100

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение модуля (дисциплины)

основная литература:

Малютин технологии в науке и образовании: Учебное пособие. Изд. ТПУ. 2002.

дополнительная литература:

и др. Использование виртуальных инструментов LabVIEW. -М.:Солон-Р, Радио и связь, Горячая линия - Телеком, 1999, -268 c.
Сквайрс Дж. Практическая физика, - М.:Мир, 1971, -248 c.
, Шилов строить графики (практическое пособие). - М.:РХД, 2001. –48 c.
HyperCard. Script Language Guide. Apple Computer Inc., 1993, -654 c.
HyperCard. Reference Manual. Apple Computer Inc., 1993, -304 c.
Все об Интернет, - Киев: Торгово-издательское бюро BHV, 1995, -592с.
HTML 3.2: справочник, - СПб: Питер, 1998, -224 с.
и др. Использование HTML 4: Уч. пос., - М.: Изд. дом “Вильямс”, 1999, -400 с..
и др., Web-сервер под UNIX, - СПб: Символ-Плюс, 1998, -560 с.
, , “Обработка экспериментальных данных”.
Технология построения гипертекстов. 1993.

программное обеспечение и Internet-ресурсы:

Web-ring сайтов, посвященных LabView. http://c. /webring? ring=labview;list

http://www. physics. *****/physics/biblio/ExpData/ref. html#ref

http://dll. *****/IHPCS/Persons/Ovanesbekov/Technology-of-Hypertext-Development. koi8.html

Смолин создания компьютерного теста. http://*****/%7Emcsmall/DOCS/DOC/method. htm

Гипертекст и гипермедиа. 2000. http://www. *****/CI/CI_185_1/Articles/Hypertext_185.htm

ХрамцовП. Лабиринт Internet Электронинформ, 1996. http://www. *****/tutor/content. htm
Сервисы Интернет: практическое рассмотрение. http://library. nstu. nsk. su/mashkov/disk3/INTERMET/gagin2.html_Contents
Как выбрать WWW-сервер. Мир ПК #3, 1997. http://www. *****/pcworld/1997/03/126.htm
Храмцов сети и сервисов internet: Учебное пособие. Центр Информационных технологий. 1997. http://www. *****/internet/services/index. shtmlhttp://www. *****/internet/services/index. shtml
Статьи о дистанционном обучении. 2002. http://www.

Interactive Physics, LabVIEW, KaleidaGraph, HyperCard, WebCT

10. Материально-техническое обеспечение модуля (дисциплины)

Указывается материально-техническое обеспечение модуля (дисциплины): технические средства, лабораторное оборудование и др.

Компьютерный класс 528 ауд. 19 кор. ТПУ

Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС по направлению и профилю подготовки _____________________________________________________________.

Программа одобрена на заседании

________________________________

__________________________________________________________

(протокол № ____ от «___» _______ 20___ г.).

Автор(ы) _____________________________

Рецензент(ы) __________________________