Кафедра физической и коллоидной химии
Южного федерального университета

НОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

ПРОГРАММА КУРСА

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

ПРОГРАММА КУРСА
"НОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ"
для студентов химического факультета ЮФУ (РГУ)

ВВЕДЕНИЕ

Быстрое развитие и широкое внедрение в различные сферы человеческой деятельности информационных технологий составляет постоянный фактор современного этапа развития науки, техники и общества в целом. Постоянное увеличение объема и сложности информации в области химических наук требует от современного исследователя, преподавателя, инженера не только способности уверенно решать задачи по ее поиску, классификации и обработке, но и глубоко понимать основы функционирования информационных систем и суть протекающих информационных процессов.

В настоящее время использование только традиционных средств поиска информации (печатные научные журналы, реферативные журналы, указатели к ним), без привлечения программных средств на современных ЭВМ, последнее становится очень трудоемким и малоэффективным. Целью курса «Новые информационные технологии в учебном процессе» является ознакомление студентов с основами современной теории информации, новыми информационными технологиями, доступными информационными ресурсами, применения информационных технологий в образовании, научных исследованиях. Преподавание данного курса имеет целью дать студенту основные навыки работы с научно-технической информацией в области химии, понимание особенности хранения и обработки химической информации в электронном виде, принципиальных основ работы СУБД, организации on-line и off-line доступа к БД.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ КУРСА

Общее понятие информации. Определение, основные внешние и внутренние свойства. Информация и энтропия. Количественная, прагматическая, синтаксическая и семантическая стороны информации. Взаимодействие источника и получателя информации в процессе информационного обмена. Информационная деятельность и информационная потребность. Информационный запрос как способ удовлетворения информационной потребности. Сообщение как носитель информации.

Количественная (техническая) теория информации. Общая схема систем информационного обмена. Приемник и передатчик информации. Кодирование и декодирование информации. Алфавит приемника и передатчика информации. Канал связи. Количественные характеристики информации. Вероятностный подход к процессу передачи информации. Единицы измерения информации. Формула количества информации Р. Хартли. Теория информации К. Шеннона. Передача информации по шумным каналам связи. Помехоустойчивое кодирование.

ЭВМ как основной элемент современной информационной инфраструктуры. Кодирование (представление) информации в ЭВМ. Позиционные системы счисления. Двоичная, восьмеричная, шестнадцатеричная системы счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Кодирование чисел. Кодирование текстовой информации. Таблицы кодировки.

Аппаратное обеспечение ЭВМ. Основные функциональные блоки ЭВМ, их характеристики и связь между ними. Принципы организации ЭВМ Дж. фон Неймана. Устройство современных персональных компьютеров.

Построение и основы функционирования компьютерных сетей. Аппаратное обеспечение компьютерных сетей. Однородные и неоднородные компьютерные сети. Способы и физические среды передачи сигнала в современных сетях. Медные проводники (коаксиальный кабель, неэкранированная витая пара), оптическое волокно, беспроводные технологии (радиоканалы, спутниковые каналы связи, технологии Wi-Fi, BlueTooth). Локальные компьютерные сети (LAN). Топология сетей.

Программное обеспечение современных ЭВМ. Операционная система – основные функции. Прикладное программное обеспечение. Программные интерфейсы и интерфейсы пользователя. Функционирование программ в сетевой среде. Распределенная и локальная обработка данных. Удаленный доступ к компьютерам. Совместное использование ресурсов сети. Файл-серверная и клиент-серверная организация приложений.

Глобальные компьютерные сети как универсальная среда обмена информацией. Иерархия сетевых протоколов (стандартная модель OSI). Семейство протоколов TCP/IP – интегрирующая основа сети Internet. Адресация ресурсов в сети Интернет (IP адрес).

Службы глобальной сети INTERNET. Служба WWW и протокол HTTP – основа современной глобальной сети. Язык разметки гипертекстовых страниц – HTML. Службы мгновенного обмена сообщениями (ICQ). Internet-телефония, видео-конференции. Универсальный адрес ресурсов Internet – URL.

Протокол и служба DNS. Доменная (региональная) система имен. Основные коммуникационные протоколы пользовательского уровня и службы глобальной сети. Клиент-серверная организация служб Internet. Электронная почта E-mail. Протокол обмена файлами FTP. Протокол TELNET. Удаленный доступ к компьютерам в сети.

История возникновения и развития сети INTENET. Организационные основы функционирования глобальной сети. Организация доступа к сети Internet. ISP – провайдеры услуг Интернет. Коммутируемый и постоянный доступ к сети. Оплата доступа к сети. Обеспечение безопасности (защита информации) при работе в сети.

Системы управления базами данных (СУБД). Древовидная, реляционная и объектно-ориентированная модели данных. Основы реляционных БД. Таблицы данных и отношение между таблицами. Первичные и внешние ключи. Запросы к базе данных. Структурированный язык запросов SQL – универсальный инструмент получения информации из БД. Основные конструкции языка.

Поисковые системы Internet как пример базы данных. Стратегия поиска информации в сети. Исчерпывающий и приблизительный поиск. Язык запросов поисковых систем на примере поисковой машины Яндекс (Rambler). Простые и сложные условия. Логические операции. Что можно и что нельзя найти в сети Internet. Платные и бесплатные информационные ресурсы. Их характеристика и взаимодополняемость.

Библиографические, фактологические, полнотекстовые базы данных, их содержание и использование для поиска научной информации. Основные источники электронной библиографической информации в области химии. On-line и off-line доступ к библиографическим базам данных.

Специфический характер химической информации. Способы хранения информации о структуре молекул. Координат атомов: декартовы, рентгеноструктурные, естественные координаты. Графы как математический аппарат для представления пространственного строения молекул. Распространенные виды файлов хранения структурной информации. Программы для работы с ними. Визуализация молекулярной структуры.

Некоторые информационные ресурсы по химии в сети Internet, доступные через WWW. Химические журналы, образовательные порталы, базы данных, фонды, финансирующие исследования в области химии.

Использование информационных технологий в образовании. Программное обеспечение учебного процесса. Контролирующие программы (компьютерное тестирование). Обучающие программы.

Электронные документы. Основные форматы хранения электронных документов. Создание электронных документов.

Дистанционное образование. Организация дистанционного образования. Использование современных сетевых технологий для целей образования.

Высокопроизводительные вычисления. Суперкомпьютеры и многопроцессорные ЭВМ. Компьютерные кластеры. Параллельные вычисления и параллельные алгоритмы.

 
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:
В.А. Острейковский Информатика. Москва. Высшая школа. 2000.

В начало страницы

ABC Chemistry Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru