Geum.ru

Инновационная образовательная программа в классическом (исследовательском) университете как базовой институциональной структуре национальной инновационной системы томск

Вид материалаОбразовательная программа
Подобный материал:
1   2   3   4   5
«Информационно-телекоммуникаци-
онные системы»

Информационно-телекоммуникационные системы являются приоритетным направлением развития науки, технологий и техники РФ и призваны обеспечить создание условий оперативного информационного обмена и доступа к информационным системам, центрам коллективного пользования, базам данных через внедрение современных компьютерных, информационных и телекоммуникационных средств и технологий.

Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) имеют ключевое значение на всех уровнях образовательной системы. На каждом этапе познавательной деятельности, научных исследований и практических приложений во всех отраслях знаний ИКТ выполняют функции инструментов и объектов познания. Следовательно, инновации в ИКТ не только обеспечивают революционное развитие внутри данной отрасли знаний, но и оказывают непосредственное влияние на научно-технический прогресс во всех сферах общества. Таким образом, ИКТ относятся к классу прорывных технологий, обеспечивающих быстрое накопление интеллектуального и экономического потенциала – стратегических ресурсов, гарантирующих устойчивое развитие общества.

Проектом предусматривается осуществление комплекса инновационных мероприятий, включая модернизацию научного и учебного оборудования, программного обеспечения, разработку новых образовательных технологий и их ресурсного обеспечения, введение новых специализаций и новых форм организации НИРС, обеспечивающих проведение научных исследований по приоритетному направлению развития науки, технологий и техники РФ «Информационно-телекоммуникационные системы» и внедрение их результатов в научно-образовательную и производственную деятельность.

Инновационное развитие программы подготовки кадров в области ИКТ возможно только в условиях высокого уровня интеграции науки и образовательного процесса: привлечением обучающихся к научным исследованиям, участием их в решении прикладных научно-технических задач и в производственной деятельности; широким внедрением накопленных знаний в учебный процесс через новые информационные и педагогические технологии, компьютерные средства, позволяющие создать необходимый уровень информационного обеспечения научно-образовательного процесса.

Инновационный характер данной образовательной программы подготовки специалистов в области ИКТ обусловливается: построением программы на основе концепции единой научно-образовательной среды; модернизацией лабораторной базы через применение автоматизированных и компьютеризированных средств обучения; информатизацией всех элементов научно-образовательного процесса; применением методов современной педагогики, основанных на технологиях активной познавательной деятельности и личностно-ориентированного обучения.

В связи с этим, главными задачами в создании инновационной образовательной программы в области ИКТ являются:
  • модернизация материально-технической базы, программного и методического обеспечения научно-образовательного процесса;
  • совершенствование содержания и технологий, направленных на обеспечение образования и на подготовку специалиста, удовлетворяющего требованиям рынка труда в экономической, социальной и научной сферах;
  • развитие информационно-телекоммуникационной инфраструктуры;
  • повышение эффективности научных исследований, совершенствование и углубление интеграции образовательного процесса с фундаментальными и прикладными научными исследованиями и производственными задачами;

Реализация задач осуществляется через образовательные, научно-исследовательские и научно-производственные проекты, интегрированные в единую инновационную образовательную программу и выстроенные таким образом, чтобы инновационные мероприятия проводились на всех этапах обучения и развития личности молодого специалиста.

2.3.1.1. Образовательный проект
  • «Создание многоуровневой системы подготовки кадров в области ИКТ»

Целью данного проекта является создание многоуровневой системы подготовки кадров в области ИКТ, отвечающих современному уровню знаний, потребностям рынка труда и адаптированных к применению полученных знаний, навыков и умений в различных отраслях экономики и бизнеса.

Базовыми специальностями подготовки ИКТ-специалистов являются:

а) для программ высшего профессионального образования: математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей; математическое моделирование, численные методы и комплексы программ; системный анализ, управление и обработка информации; методы и системы защиты информации, информационная безопасность.

б) для магистерских программ: компьютерная радиофизика, геоинформатика; информационные системы в бизнесе; информационные процессы и системы; вычислительная механика; физика современных радиоэлектронных технологий.

Проектом предусматривается модернизация базовых образовательных программ, содержания ИКТ-дисциплин и технологий их преподавания на всех факультетах, готовящих ИКТ-специалистов, а также на всех факультетах университета, учебные планы которых содержат данные дисциплины.

Инновационными мероприятиями проекта являются совершенствование содержания образования и его дидактического обеспечения, модернизация имеющихся специализаций и создание новых специализаций в области ИКТ (Приложение 3.1), модернизация аудиторного фонда и лабораторной базы, разработка новых педагогических технологий с применением электронных обучающих систем и современной лабораторной базы.

Ожидаемые результаты: 2006 г. Модернизация 76 учебных дисциплин, учебных планов 17 специализаций для ИКТ-отрасли и их дидактического обеспечения, модернизация и техническое оснащение 85 аудиторий, разработка новых педагогических технологий, основанных на применении современной лабораторной базы, мультимедийных компьютерных средств, интерактивных обучающих программ. Развитие региональной и межрегиональной инфраструктуры сети телекоммуникаций университета, расширения сети Томского межрегионального центра спутникового доступа на 40 приемно-передающих спутниковых станций. 2007 г. Разработка учебных планов 6 новых специализаций и их дидактического и программно-методического обеспечения. Разработка и внедрение автоматизированных систем сопровождения и управления учебным процессом, научной деятельности для распределенной региональной информационно-коммуникационной инфраструктуры образования. Оснащение модернизированных аудиторий современным лабораторным оборудованием учебного и общего назначения. Создание электронных учебно-методических комплексов по 60 ИКТ-дисциплинам и адаптация их для системы дистанционного образования. Разработка инновационных форм повышения эффективности научных исследований и образовательного процесса через организационные формы совместной деятельности участников, партнеров проекта и работодателей, включая совместные образовательные программы и научные проекты, организацию стажировок и учебных практик студентов, аспирантов и молодых специалистов; проведение совместных семинаров, конференций и конкурсов проектов.

2.3.1.2.Научно-исследовательские и научно-
производственные проекты
  • «Разработка эффективных параллельных алгоритмов решения фундаментальных задач математики, механики и физики, создание оригинального программного обеспечения для фундаментальных и наукоемких прикладных исследований»

Целью проекта является развитие методов математического моделирования, вычислительной математики и создание новых методов организации параллельных вычислений, разработка оригинального прикладного программного обеспечения для решения фундаментальных научных проблем.

Ожидаемые результаты: 2006 г. Разностные схемы высокого порядка и параллельные алгоритмы вычислительной гидродинамики, теории переноса и реализованный на их основе пакет прикладных программ для моделирования процессов в камерах сгорания теплоэнергетического оборудования для организации вычислений на многопроцессорной системе. 2007 г. Принципы организации распределенных параллельных вычислений на основе вычислительных кластеров ТГУ и ТНЦ СО РАН для решения ресурсоемких задач научно-технических задач.
  • «Разработка новых физико-математических моделей, эффективных методик, оригинального программного обеспечения для описания неравновесных физико-механических процессов, реализующихся в технологиях получения новых материалов»

Целью проекта является создание вычислительных методов для компьютерного моделирования процессов в высокоэнергетических системах разработка новых физико-математических моделей для описания неравновесных физико-механических процессов, реализующихся в технологиях получения новых материалов и покрытий.

Ожидаемые результаты: 2006 г. Разработка вычислительных моделей структурных и фазовых превращений в нанофазных системах. 2007 г. Проведение численных исследований суперкомпьютере процессов в нанотехнологиях и наноматериалах, в тонких пленках и покрытиях, в переходной от сплошной среды к разреженному газу аэродинамики сплошных скоростей, в космической и околоземной плазме, в многофазных энергетических средах и получение новых данных.
  • «Разработка методологии и модели гуманитарного образования в информационном обществе»

Целью проекта является разработка концептуальной модели информатизации системы образования в условиях становления информационного общества, построение системной модели информатизации гуманитарного образования.

Ожидаемые результаты: 2006 г. Разработка методологии гуманитарного образования в информационном обществе. Разработка концепции гуманитарной информатики как междисциплинарной науки, направленной на развитие личности в условиях информационного общества. 2007 г. Разработка системной модели гуманитарного образования в условиях становления информационного общества.
  • «Исследование, разработка и реализация математических методов обеспечения компьютерной безопасности и создание на их основе криптографически защищенной операционной системы»

Целью проекта является создание, реализация и исследование математических моделей и методов построения криптографически защищенных операционных систем (ОС) для безопасной разработки коллективных проектов.

Ожидаемые результаты: 2006 г. Разработка модели угроз и атак в ОС, математической модели нарушителя безопасности ОС, вероятностных схем симметричного поточного шифрования для криптографической защиты в ОС. 2007 г. Апробирование моделей и схем, создание программного продукта криптографически защищенной ОС и оценка эффективности ее работы.
  • «Разработка математических и программных средств обеспечения надежного и безопасного доступа к электронным ресурсам коллективного пользования».

Целью проекта является обеспечение надежного и безопасного доступа к электронным ресурсам коллективного пользования.

Ожидаемые результаты: 2006 г. Разработка методик и их протокольных реализаций для синтеза отказоустойчивых и самопроверяемых элементов телекоммуникационной аппаратуры, генерации тестовых наборов для трудно обнаружимых неисправностей, математических и программных средств для пассивного тестирования элементов телекоммуникационных систем. 2007 г. Разработка программного комплекса генерации тестов для проверки совместимости и корректности взаимодействующих протоколов, пассивного тестирования протокольных реализаций.
  • «Разработка системы и технологии доступа к информационным ресурсам учебных заведений в единой информационно-образовательной среде системы образования»

Целью проекта является разработка технологии доступа к удаленным ресурсам, учитывающих особенности спутниковых телекоммуникаций и технологии организации коллективной научно-образовательной деятельности в мультисервисной спутниковой сети.

Ожидаемые результаты: 2006 г. Построение модели скоростного доступа к высокопроизводительным ресурсам на основе спутниковых систем связи; разработка структуры баз данных и программного обеспечения синхронизации цифровых потоков в организации доступа по методу TDMA. 2007 г. Разработка технологии передачи интегрированных данных в широкополосном канале и стандарте DVB.
  • «Компьютерное моделирование стока воды и русловых процессов больших и малых рек»

Целью проекта является разработка методов прогнозирования динамики поведения речных систем изучаемых территорий.

Ожидаемые результаты: 2006 г. Разработка математической модели поведения речных систем. 2007 г. Методы прогнозирования динамики поведения речных систем в условиях антропогенных воздействий.
  • «Разработка систем проектирования высокотехнологических комплексов»

Целью проекта является создание системы проектирования техники и технологии с использованием современных возможностей компьютерного моделирования на основе CAD/CAE технологий.

Ожидаемые результаты: 2006 г. Разработка методов проектирования крупногабаритных конструкций космической техники и других сложных технических устройств. 2007 г. Моделирование перспективных космических конструкций с использованием высокопроизводительного кластера ТГУ.

Участниками проектов являются факультеты и кафедры ТГУ, НИИ прикладной математики и механики, Сибирский физико-технический институт, являющиеся непосредственными исполнителями проекта.

Стратегические партнеры в области ИКТ: научные и образовательные учреждения, промышленные предприятия, международные организации, принимающие участие в совместных научных и образовательных проектах, обеспечивающие прохождение стажировок, являющиеся потребителями продукции и услуг университета, предоставляющие рабочие места для выпускников и молодых специалистов, указаны в разделе 1. Организационными формами сотрудничества с партнерами являются договоры и протоколы о сотрудничестве, участие в соучредительстве и совместных программах.

Дополнительно к числу партнеров по направлению ИКТ относятся институты Красноярского филиала СО РАН, предоставляющие современную экспериментальную и производственную базу для организации учебной и научной работы студентов и аспирантов, ФГУП НПО ПМ им. акад. М.Ф.Решетнева (Железногорск, Красноярского края), в качестве мест распределения выпускников университета, Институт криптографии, связи и информатики Академии ФСБ (Москва), зарубежные организации, включая: Университет Беркли (США), Национальный институт Франции по телекоммуникациям, Центр по информатике Монреаля, международная лаборатория PARADES, Институт математики АН Украины – для оказания организационной поддержки, а также для организации стажировок аспирантов и молодых специалистов. Организационной формой совместной работы являются договоры и протоколы о сотрудничестве.

2.3.1.3. Формы реализации

Мероприятия задачи развития материально-технической базы, программного и методического обеспечения ИКТ-программы.

1) Приобретение лабораторного учебного и научного оборудования для обеспечения инновационного развития научных исследований и НИРС.

Научное лабораторное оборудование предназначено для оснащения Регионального ЦКП высокопроизводительными ресурсами, Томского межрегионального телепорта, Института дистанционного образования, и научных лабораторий ТГУ.

Учебное лабораторное оборудование включает ИКТ-средства для внедрения новых технологий проведения экспериментальных исследований; компьютерное оборудование для подготовки студентов; мультимедийное оборудование для оснащения лекционных и специализированных аудиторий; оборудование для обеспечения интерактивного дистанционного доступа.

Оборудование общего назначения включает в себя: серверное и магистральное телекоммуникационное оборудование для компьютерной сети TSUNet и оборудование Научной библиотеки ТГУ.

Состав оборудования и его описание приводится в разделе 3 и соответствующих приложениях к нему.

2) Приобретение программного обеспечения для компьютерного оборудования научного и учебного назначения.

Программное обеспечение включает в себя программы общего назначения, профессионально ориентированное программное обеспечение, а также средства разработки программного обеспечения и специализированные программные комплексы для научных расчетов.

В проекте планируется разработка нового программного обеспечения, включающего 60 электронных образовательных ресурсов, автоматизированные информационные системы.

Перечень программного обеспечения и его описание приведены в разделе 3 и соответствующих к нему приложениях.

Мероприятия задачи совершенствования содержания и технологий для обеспечения подготовки специалиста.

1) разработка и реализация новых дисциплин учебного плана для факультетов математического и естественнонаучного направлений.

В проекте планируется разработка новых и модернизация существующих дисциплин учебного плана на факультетах университета, где осуществляется подготовка специалистов в области ИКТ, а также на факультетах, где используются информационные технологии в учебной и научной практике.

2) разработка и введение в учебный план подготовки ИКТ-специалистов новых специализаций и совершенствование имеющихся специальностей и специализаций.

В рамках данного проекта планируется введение 7 новых и совершенствование 17 имеющихся специализаций за счет включения в учебный план новых дисциплин.

3) разработка нового дидактического обеспечения образовательных программ, включающего в себя научно-образовательные и информационные ресурсы, средства, методы и технологии организации учебного процесса.

В проекте планируется создание электронных образовательных ресурсов по всем заявленным новым специализациям в области ИКТ и новым дисциплинам, которые планируется ввести в образовательную практику университета. Электронные образовательные ресурсы будут представлены в виде мультимедийных учебно-методических комплексов, включающих все необходимые компоненты, и будут размещены на научно-образовательном портале ТГУ.

Будут внедрены в учебный процесс новые образовательные технологии с использованием средств телекоммуникаций и мультимедиа и новые формы лабораторного практикума: виртуальные лаборатории, вычислительные, натурные и лабораторные эксперименты удаленного доступа, ЦКП для организации самостоятельной познавательной деятельности и научной работы студентов и аспирантов.

4) развитие системы дистанционного образования университета.

В рамках этого мероприятия будет адаптировано для системы дистанционного образования программно-методическое и ресурсное обеспечение по всем ИКТ-специализациям, разработаны распределенные автоматизированные информационные системы для сопровождения и управления учебным процессом. Включение программ подготовки специалистов для ИКТ-отрасли в систему дистанционного образования приведет к значительному расширению образовательного пространства университета.

Мероприятия задачи совершенствования инфраструктуры информационно-коммуникационной системы университета.

1) развитие наземного сегмента компьютерной сети TSUNet и переход на Гигабитные технологии передачи данных на всех магистральных участках сети TSUNet.

2) развитие спутникового сегмента сети Томского межрегионального центра спутникового доступа через расширение наземной сети приемно-передающих спутниковых станций станций для организации скоростного доступа филиалов университета, учебных центров довузовской подготовки, организаций-партнеров, расположенных в других регионах к ресурсам университета.

Мероприятия задачи повышения эффективности научных исследований, углубления интеграции образовательного процесса с фундаментальными и прикладными научными исследованиями и производством.

1) привлечение ведущих ученых в ИКТ-отрасли знаний для участия в учебном процессе, в том числе и с использованием дистанционных технологий;

2) создание сети постоянно действующих специализированных Интернет-семинаров по актуальным проблемам в области ИКТ.

3) внедрение ИКТ и дистанционных технологий в заочную аспирантуру.

4) привлечение партнеров университета по совместной научно-образовательной деятельности, работодателей к участию в научно-образовательном процессе.

Перспективными направлениями развития ИКТ-программы являются:
  • развитие инфраструктуры инновационной деятельности университета в области ИКТ, включая создание инновационного научно-образовательного центра информационных технологий и телекоммуникаций; расширение спутниковой сети телекоммуникаций на другие регионы России и страны СНГ; создание филиалов кафедр факультетов, выпускающих специалистов в ИКТ-области, на базе предприятий и учреждений стратегических партнеров университета; расширение сети филиалов, представительств и учебных центров университета по подготовке специалистов и дополнительному образованию в области ИКТ на территории России и стран СНГ с использованием дистанционных технологий;
  • развитие международного сотрудничества в области ИКТ в форме академических обменов, стажировок, совместных программ и проектов.
  • усиление взаимодействия университета с производственной сферой. Участие в Томской ТВЗ в выполнении совместных проектов и подготовке специалистов для ТВЗ и предприятий производственной сферы.

2.3.1.4. Финансирование

В 2005 году на выполнение научно-исследовательских и научно-производственных проектов было затрачено более 15 млн. рублей. На 2006-2007 годы планируется увеличение объема привлеченных средств не менее, чем на 30 %.


2.3.2. Направление «Индустрия наносистем и материалы»


Задачи в области новых материалов и химических технологий (включая наноматериалы и нанотехнологии), решаемые в ТГУ сформулированы с учетом стратегических задач, указанных в Программе развития в Российской Федерации работ в области нанотехнологий и наноматериалов до 2015 г., ФЦНТП ««Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002-2006 годы.

2.3.2.1. Инновационно-образовательные проекты