Διαδικτυακός Προγραμματισμός

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα αποτελεί το μάθημα ειδίκευσης στον τομέα της υλοποίησης διαδικτυακών πληροφοριακών συστημάτων και εφαρμογών καθώς και φορητών πληροφοριακών συστημάτων.

Οι δικτυακές υπηρεσίες είναι η βάση / τα θεμέλια ενός δικτυωμένου υπολογιστικού περιβάλλοντος. Ο στόχος του μαθήματος είναι η παρουσίαση βασικών καθώς και προηγμένων δικτυακών υπηρεσιών και η μελέτη και ανάλυση μεθοδολογιών και τεχνολογιών για την υλοποίηση τέτοιων υπηρεσιών. Σε αυτό το πλαίσιο, η διδακτέα ύλη περιλαμβάνει προσεγγίσεις για το σχεδιασμό και την υλοποίηση δικτυακών και φορητών υπηρεσιών. Το μάθημα αποτελείται από θεωρία και ασκήσεις.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση να:

  • Κατανοεί τα στοιχεία θεωρίας και τα βασικά προβλήματα που σχετίζονται με την υλοποίηση και λειτουργία φορητών πληροφοριακών συστημάτων.
  • Γνωρίζει τις απαραίτητες τεχνολογίες λειτουργίας, προγραμματισμού και εκτέλεσης δικτυακών υπηρεσιών.
  • Αναλύει και διατυπώνει αρχιτεκτονικές σύνθετων πληροφοριακών συστημάτων, να μοντελοποιεί υπηρεσίες και εφαρμογές καθώς και διεπαφές για την επικοινωνία σύνθετων και κατανεμημένων συστατικών στοιχείων των εφαρμογών.

Περιεχόμενα

  • Εισαγωγή
    • Εισαγωγικές έννοιες
    • Λειτουργίες
    • Πρωτόκολλα
  • Ανάπτυξη δικτυακών εφαρμογών και υπηρεσιών
    • Αρχιτεκτονικές: Μοντέλα Client-server, Peer-to-peer, Service Oriented Architectures
    • Java – Διεπαφές Προγραμματισμού Εφαρμογών (Application Programming Interfaces) – Sockets
  • Σχεδιασμός και υλοποίηση σύγχρονων διεπαφών
    • Asynchronous JavaScript and XML (Ajax)
    • Σχετικά εργαλεία (jQuery, Bootstrap)
  • Δικτυακές εφαρμογές πολυμέσων
    • Κατηγορίες δικτυακών εφαρμογών πολυμέσων
    • Εφαρμογές μετάδοσης αποθηκευμένου ήχου και βίντεο με συνεχή ροή
    • Διαδραστικές δικτυακές εφαρμογές πολυμέσων πραγματικού χρόνου
    • Θέματα ποιότητας υπηρεσίας
  • Φορητά πληροφοριακά συστήματα
    • Android Stack
    • Αρχιτεκτονικός σχεδιασμός φορητών πληροφοριακών συστημάτων
    • Υλοποίηση φορητών πληροφοριακών συστημάτων
  • Ανάλυση δεδομένων και τεχνητή νοημοσύνη
    • Συλλογή και αποθήκευση δεδομένων πληροφοριακών συστημάτων (SQL, NoSQL, Object stores)
    • Τεχνικές και εργαλεία ανάλυσης δεδομένων (Apache SPARK, Tensorflow, Keras)
    • Κύκλος ζωής επεξεργασίας δεδομένων

Προτεινόμενα Συγγράμματα

  • Χ. Δουληγέρης, Ρ. Μαυροπόδη, Ε. Κοπανάκη, Α. Καραλής, «Τεχνολογίες και Προγραμματισμός στον Παγκόσμιο Ιστό», Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών (NewTech Pub)
  • Α. Καράκος, «Τεχνικές Δημιουργίας και Συντήρησης Ιστοσελίδων», Εκδόσεις Α. Τζιόλα
  • Δ. Γαβαλάς, Β. Κασαπάκης, Θ. Χατζηδημήτρης, «Κινητές Τεχνολογίες», Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών (NewTech Pub)
  • P. Gasston, «The Modern Web: Multi-Device Web Development with HTML5, CSS3, and JavaScript»
  • J.N. Robbins, «Learning Web Design»
  • W. Wheeler, J. White, «Spring in Practice»

Πρόσθετη Βιβλιογραφία

Επιπλέον, στον Eύδοξο αναρτώνται σε ηλεκτρονική μορφή άρθρα, οπτικοακουστικό υλικό διαλέξεων και διαδικτυακές διευθύνσεις για χρήσιμες πληροφορίες καθώς και ασκήσεις για την εξάσκηση των φοιτητών/τριών. Παρουσιάζονται μελέτες περίπτωσης, παραδειγματικά προβλήματα και μέθοδοι επίλυσης αυτών.

Διαχείριση Δικτύων

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο εκπαιδευόμενος θα έχει αποκτήσει μία συνολική εικόνα των μεθοδολογιών, τεχνικών, τεχνολογιών και πρωτοκόλλων για την παρακολούθηση, τη διαχείριση, τον έλεγχο, τη βελτιστοποίηση της απόδοσης και το σχεδιασμό των δικτύων υπολογιστών. Ο εκπαιδευόμενος θα μπορεί να προτείνει λύσεις για τον αρχικό σχεδιασμό, την επέκταση και την αναβάθμιση δικτύων υπολογιστών στο πλαίσιο συγκεκριμένων επιχειρηματικών στόχων και τεχνικών απαιτήσεων/προβλημάτων, καθώς και για την παρακολούθηση της υλοποίησης συγκεκριμένων τεχνικών απαιτήσεων μέσω συμφώνου παροχής υπηρεσιών (SLA).

Στο πλαίσιο του εργαστηρίου του μαθήματος, ο εκπαιδευόμενος εξασκείται στην εφαρμογή διδασκόμενων πρωτοκόλλων για την παρακολούθηση της λειτουργίας δικτυακών στοιχείων.

Περιεχόμενα

  • H αρχιτεκτονική του Διαδικτύου, Ανασκόπηση βασικών εννοιών δικτύων και δικτυακών πρωτοκόλλων, Υποδικτύωση και Ιεραρχική Δρομολόγηση, Software Defined Networking (SDN).
  •  Ρόλος των συστημάτων διαχείρισης.
  •  Εισαγωγικές έννοιες διαχείρισης, Λειτουργίες διαχείρισης: configuration, fault, administration, performance and security management, Επίπεδα διαχείρισης: element management, network management, service management, business management.
  •  Οντότητες διαχείρισης και διαχειριζόμενοι κόμβοι, Σχεδιασμός και ανάπτυξη εφαρμογών διαχείρισης
  •  Πρωτόκολλο SNMP (Simple Network Management Protocol), Management Information Base (MIB), ΜΙΒ-ΙΙ.
  •  Web-based Management
  •  Πρότυπο διαχείρισης ISO/OSI.
  •  Πρότυπο διαχείρισης ΤMN.
  •  NETCONF
  •  Σχεδιασμός δικτύων σταθερής και ασύρματης πρόσβασης
  •  Παρακολούθηση απόδοσης δικτύων μέσω συμφώνου παροχής υπηρεσιών (Service Level Agreement).

Προτεινόμενα Συγγράμματα

  • Μήλιου Αμαλία Ν.,Νικοπολιτίδης Πέτρος,Πομπόρτσης Ανδρέας Σ . (2007): Διαχείριση δικτύων υπολογιστών, Εκδόσεις Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ
  • Kurose J. & Ross K. (2004): Δικτύωση Υπολογιστών (Προσέγγιση από Πάνω προς τα Κάτω με Έμφαση στο Διαδίκτυο) (μεταφρασμένο), Εκδόσεις Γκιούρδας.
  • Stallings W. (2003): Επικοινωνίες Υπολογιστών και Δεδομένων (μεταφρασμένο), Εκδόσεις Τζιόλα.
  • Sudhir Dixit, Ramjee Prasad, Wireless IP and Building the Mobile Internet (Artech House Books, 2003)
  • Nathan Muller, LANs TO WANs: The Complete Management Guide, (Artech House Books, 2003)
  • Matthew Liotine, Mission-Critical Network Planning, (Artech House Books, 2003)
  • Freddy Ghys, Michel Smouts, Marcel Mampaey, Arto Vaaraniemi, 3G Multimedia Network Services, Accounting and User Profiles (Artech House Books, 2003)
  • Nihal Kularatna, Dileeka Dias, Essentials of Modern Telecommunications Systems (Artech House Books, 2004)
  • Harri Holma, Antti Toskala, WCDMA for UMTS (Wiley, 2001
  • Jaana Laiho, Achim Wacker, Tomas Novosad, Radio Network Planning and Optimisation for UMTS (Wiley, 2002)

Πρόσθετη Βιβλιογραφία

Επιπλέον, στον Eύδοξο αναρτώνται σε ηλεκτρονική μορφή άρθρα, οπτικοακουστικό υλικό διαλέξεων και διαδικτυακές διευθύνσεις για χρήσιμες πληροφορίες καθώς και ασκήσεις για την εξάσκηση των φοιτητών/τριών. Παρουσιάζονται μελέτες περίπτωσης, παραδειγματικά προβλήματα και μέθοδοι επίλυσης αυτών.

Συστήματα Κινητών Επικοινωνιών

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Στόχος του μαθήματος είναι η κατανόηση των βασικών αρχών λειτουργίας των κυψελωτών συστημάτων κινητών επικοινωνιών καθώς και των μεθοδολογιών ανάλυσης και σχεδίασης των συστημάτων αυτών. Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι εκπαιδευόμενοι είναι σε θέση:

  • να αναλύουν και να σχεδιάζουν βασικά συστήματα κινητών επικοινωνιών, με έμφαση στις τεχνικές του φυσικού στρώματος
  • να αναγνωρίζουν, να περιγράφουν και να διακρίνουν τα χαρακτηριστικά των διαφορετικών τύπων κυψελών, διαύλων επικοινωνίας και τεχνικών πολλαπλής πρόσβασης
  • να αναλύουν και να σχεδιάζουν συστήματα με διαφορετικές απαιτήσεις τηλεπικοινωνιακήςκίνησης και ποιότητας ζεύξης.

Με την ολοκλήρωση της εργαστηριακής ενασχόλησης οι εκπαιδευόμενοι είναι σε θέση να κατανοήσουν βαθύτερα τα φυσικά φαινόμενα της διάδοσης στον ασύρματο δίαυλο και της προσομοίωσης κυψελωτών συστημάτων.

Περιεχόμενα

Αρχικά αναφέρονται βασικές έννοιες στοιχείων Ραδιοσυστημάτων Κινητών Επικοινωνιών (τύποι κυψελών, τύποι διαύλων επικοινωνίας, βασικές λειτουργίες κυψελωτών συστημάτων). Στη συνέχεια παρουσιάζονται βασικές Τεχνικές Πρόσβασης στο Δίκτυο (τεχνικές πολλαπλής πρόσβασης, τεχνικές τυχαίας πρόσβασης). Επίσης γίνεται αναφορά στην εξέλιξη των Ασύρματων Συστημάτων Επικοινωνιών (Κυψελωτά Συστήματα 1ης, 2ης, και 3ης γενιάς, Συστήματα Ασύρματης Τηλεφωνίας, Συστήματα Τηλεειδοποίησης, Συστήματα WLANs, WPANs, PMRs). Οι φοιτητές εισάγονται στην έννοια των κυψελών και της επαναχρησιμοποίησης συχνοτήτων (στοιχεία από τη γεωμετρία κανονικών εξαγώνων, σχεδίαση κυψελωτών συστημάτων). Ακολούθως γίνεται αναφορά σε βασικές έννοιες Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης και Απόδοσης Συστημάτων (στοιχεία από Θεωρία Ουρών, μοντέλο Erlang B, μοντέλο Erlang C, φασματική απόδοση κυψελωτών συστημάτων). Στη συνέχεια παρουσιάζονται οι βασικοί μηχανισμοί Ασύρματης Διάδοσης (πολυδιαδρομική διάδοση, διαλείψεις και ολίσθηση Doppler, απώλειες διάδοσης, σκίαση, καθορισμός περιοχής κάλυψης, όρια χωρητικότητας για ραδιοδιαύλους). Γίνεται αναφορά σε είδη Παρεμβολών (ομοδιαυλικές παρεμβολές και θόρυβος, παρεμβολές γειτονικών διαύλων) καθώς και Τεχνικών Μεταπομπής και απόδοσης Διαύλων (κατηγοριοποίηση τεχνικών μεταπομπής, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα τεχνικών, σταθερή απόδοση, δυναμική απόδοση, ελαστική απόδοση). Στη συνέχεια αναλύονται τεχνικές βελτίωσης της φασματικής απόδοσης (τομεοποίηση, διάσπαση κυψελών). Τέλος παρουσιάζονται στοιχεία και τεχνικές σχεδίασης του φυσικού στρώματος (τεχνικές διαμόρφωσης και κωδικοποίησης, τεχνικές αντιμετώπισης διαλείψεων, τεχνικές αντιμετώπισης Διασυμβολικής Παρεμβολής) και γίνεται παρουσίαση τυποποιημένων Συστημάτων Κινητών Επικοινωνιών (GSM, 4G).

Προτεινόμενα Συγγράμματα

  • «Συστήματα Κινητών Επικοινωνιών», Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 33154041, Έκδοση: 2η εκδ./2013, Συγγραφείς: Κανάτας Αθανάσιος, Κωνσταντίνου Φίλιππος, Πάντος Γεώργιος, ISBN: 978-960-491-086-1, Τύπος: Σύγγραμμα, Διαθέτης (Εκδότης): Α. ΠΑΠΑΣΩΤΗΡΙΟΥ & ΣΙΑ ΟΕ (1 Προτεινόμενο Σύγγραμμα)
  • «Κεραίες και διάδοση για ασύρματα συστήματα επικοινωνιών», Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 59386401, Έκδοση: 1η έκδ./2016, Συγγραφείς: S. R. Saunders, A. Aragon-Zavala, Επιστ. Επιμ.: Δημοσθένης Βουγιούκας, ISBN: 978-960-546-737-1, Τύπος: Σύγγραμμα, Διαθέτης (Εκδότης): ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΠΕΔΙΟ Α.Ε. (2 Προτεινόμενο Σύγγραμμα)

Πρόσθετη Βιβλιογραφία

Επιπλέον, στον Eύδοξο αναρτώνται σε ηλεκτρονική μορφή άρθρα, οπτικοακουστικό υλικό διαλέξεων και διαδικτυακές διευθύνσεις για χρήσιμες πληροφορίες καθώς και ασκήσεις για την εξάσκηση των φοιτητών/τριών. Παρουσιάζονται μελέτες περίπτωσης, παραδειγματικά προβλήματα και μέθοδοι επίλυσης αυτών.

Διδακτική Μεθοδολογία

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Στο πλαίσιο του μαθήματος διδάσκονται θεωρητικές και εφαρμοσμένες γνώσεις που αφορούν στις εκπαιδευτικές θεωρίες και τα μοντέλα (αρχές, μεθόδους, στρατηγικές) για το σχεδιασμό, την ανάπτυξη, την υλοποίηση και την αξιολόγηση εκπαιδευτικών λύσεων με την υποστήριξη της τεχνολογίας. Με την ολοκλήρωση αυτού, οι εκπαιδευόμενοι θα είναι σε θέση να κατανοούν και να εφαρμόζουν ένα ευρύ φάσμα προσεγγίσεων για την ενορχήστρωση στην πράξη εκπαιδευτικών διαδικασιών σε τεχνολογικά υποστηριζόμενα περιβάλλοντα.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση:

  • να γνωρίζει και να κατανοεί τις θεμελιώδεις αρχές των διδακτικών μοντέλων, συνυπολογίζοντας διαφορετικούς τύπους εκπαιδευτικών μεθόδων και στρατηγικών για την ενορχήστρωση διδακτικών μαθητοκεντρικών και συνεργατικών προσεγγίσεων.
  • να αναλύει, να αξιολογεί, να επιλέγεικαι να τεκμηριώνει  ποιες είναι οι κατάλληλες διδακτικές μεθοδολογικές προσεγγίσεις και στρατηγικές με βάση τη διατύπωση διαφορετικών μοντέλων, οι οποίες μπορούν να υποστηρίξουν τον εκπαιδευόμενο σε τεχνολογικά υποστηριζόμενα περιβάλλοντα και υπηρεσίες, λαμβάνοντας υπόψη πολιτισμικές ή άλλες ανάγκες (blended learning).
  • να σχεδιάζει και να δημιουργεί ολιστικές προσεγγίσεις με τη μορφή της επίλυσης προβλημάτων για την υποστήριξη της διδακτικής πρακτικής στο πλαίσιο (πλάνα μαθήματος, αναλύσεις περιπτώσεων, (macro/micro)εκπαιδευτικά σενάρια), αξιοποιώντας μεταγνωστικά το «τι», το «πώς» και το «πότε» του σχεδιασμού της διδακτικής διαδικασίας σε διεπιστημονικό επίπεδο.

Περιεχόμενα

Ι. Θέματα εισαγωγής και ψυχο-παιδαγωγικής προσέγγισης στα σύγχρονα εκπαιδευτικά περιβάλλοντα

  1. Εισαγωγή στο αντικείμενο της ΔΜ: Μάθηση, διδασκαλία, εκπαίδευση, κατάρτιση αξιοποιώντας τις ΤΠΕ στην εκπαίδευση.
  2. Περιβάλλοντα μάθησης-διδασκαλίας και κίνητρα.
  3. Η μάθηση στη διδασκαλία & η διδασκαλία για τη μάθηση: Μάθηση και θεωρίες μάθησης
  4. Διαχείριση συμπεριφοράς: προβλήματα συμπεριφοράς σε εκπαιδευτικά περιβάλλοντα και ο ρόλος της τεχνολογίας στην υποστήριξη συναισθηματικών δεικτών (affectivefactorsonTELE).

II. Στοιχεία Γενικής & Ειδικής Διδακτικής Μεθοδολογίας (InstructionalMethodologies)

  1. Ο ρόλος του σχεδιασμού στη εκπαιδευτική πρακτική: Ο προγραμματισμός και η υλοποίηση της διδασκαλίας και οι ΤΠΕ.
  2. Σύγχρονες διδακτικές μέθοδοι και στρατηγικές.
  3. Μαθητο-κεντρική θεώρηση και στρατηγικές (learner-centeredclassrooms).
  4. Ηδιαθεματική/ διεπιστημονικήδιδακτικήπροσέγγισηκαιΤΠΕ(STEAM, project-based learning, Bloom ‘s Model, Gagne’ Model, Flipped classroom etc).
  5. Ο ρόλος της αξιολόγησης.
  6. Oργάνωση και η διοίκηση της εκπαίδευσης.

Προτεινόμενα Συγγράμματα

Σιγάλας, Χ., Καλούρη-Αντωνοπούλου, Ρ. (2009). Γενική Διδακτική Μεθοδολογία – Γενικά Ψυχοπαιδαγωγικά Θέματα, εκδ. Ματαίχμιο. Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 24018

Joyce, B.; Weil, M. & Calhoun, E. (2010). Διδακτική Μεθοδολογία, Διδακτικά Μοντέλα, εκδ. ΕΛΛΗΝ,   ISBN:9606970264.Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 16647

Κασσωτάκης M. & Φλουρής Γ. (2005): Μάθηση και Διδασκαλία, Τόμοι Ι & II, Αυτοέκδοση.

Ματσαγκούρας Η. (2005): Θεωρία και Πράξη της Διδασκαλίας, Τόμοι Ι & II(Θεωρία Διδασκαλίας & Στρατηγικές Διδασκαλίας), Eκδόσεις Γ. Δαρδανός-Κ. Δαρδανός ΟΕ.

Πρόσθετη Βιβλιογραφία

Επιπλέον, στον Eύδοξο αναρτώνται σε ηλεκτρονική μορφή άρθρα, οπτικοακουστικό υλικό διαλέξεων και διαδικτυακές διευθύνσεις για χρήσιμες πληροφορίες καθώς και ασκήσεις για την εξάσκηση των φοιτητών/τριών. Παρουσιάζονται μελέτες περίπτωσης, παραδειγματικά προβλήματα και μέθοδοι επίλυσης αυτών.

Προσομοίωση Συστημάτων

Μαθησιακά Αποτελέσματα

τα πλαίσια του μαθήματος παρουσιάζονται τεχνικές προσομοίωσης με έμφαση στην προσομοίωση διακριτών γεγονότων και εφαρμογές στα υπολογιστικά συστήματα και τα δίκτυα επικοινωνιών.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση

  • να σχεδιάζει μοντέλα συστημάτων με τον απαιτούμενο βαθμό λεπτομέρειας που εξυπηρετεί το υπό εξέταση πρόβλημα
  • να αναπτύσσει ολοκληρωμένα προγράμματα προσομοίωσης σε γλώσσα προγραμματισμού γενικού σκοπού (ενδεικτικά αναφέρεται η C++) για τη μελέτη και αξιολόγηση της συμπεριφοράς απλούστερων συστημάτων
  • να χρησιμοποιεί έτοιμα πακέτα λογισμικού (προσομοιωτές) για τη μελέτη και αξιολόγηση της συμπεριφοράς σύνθετων δικτύων ουρών αναμονής, αλλά και υπολογιστικών συστημάτων (ενδεικτικά αναφέρεται ο προσομοιωτής ns3 για προσομοίωση δικτύων επικοινωνιών και ο προσομοιωτής CloudSim για συστήματα νεφοϋπολογιστικής)
  • να σχεδιάζει πειράματα, να συλλέγει μετρήσεις και να ερμηνεύει και αξιολογεί τα αποτελέσματα των μετρήσεων

Περιεχόμενα

  • Εισαγωγή στα δυναμικά συστήματα διακριτών γεγονότων.
  • Αναπτυξη μοντέλων διακριτών συστημάτων (προσομοίωση γεγονότων, δραστηριοτήτων, διεργασιών).
  • Δημιουργία ψευδοτυχαίων αριθμών και τυχαίων μεταβλητών από συγκεκριμένες κατανομές.
  • Κατασκευή προγραμμάτων προσομοίωσης με τη χρήση γλώσσας προγραμματισμού και πακέτων προσομοίωσης.
  • Tεχνικές μετρήσεων, φορτίο, σχεδίαση και ανάλυση πειραμάτων.
  • Στατιστική ανάλυση αποτελεσμάτων (μεταβατική και σταθερή κατάσταση, συλλογή δεδομένων, διαστήματα εμπιστοσύνης, τεχνικές μείωσης της διασποράς).
  • Επικύρωση και επαλήθευση μοντέλου προσομοίωσης.
  • Ασκήσεις και παραδείγματα δικτύων δεδομένων και συστημάτων νεφοϋπολογιστικής.
  • Επαλήθευση θεωρητικών αποτελεσμάτων με τη βοήθεια της προσομοίωσης.
  • Πλατφόρμες και γλώσσες προσομοίωσης.

Προτεινόμενα Συγγράμματα

  1. Ρουμελιώτης, Μ., Σουραβλάς Σ., “Τεχνικές Προσομοίωσης”, Εκδόσεις Επίκεντρο.
  2. Βασίλης Κουϊκογλου, Δημήτρης Κωνσταντάς, “Προσομοίωση Συστημάτων Διακριτών Γεγονότων”, Εκδόσεις ΔΙΣΙΓΜΑ
  3. Harry Perros, “Computer Simulation Techniques – The Definitive Introduction”, free download from https://people.engr.ncsu.edu/hp/files/simulation.pdf
  4. Averill M. Law and W. David Kelton, “Simulation Modeling and Analysis”, McGraw-Hill, Inc. 1991
  5. NS manual and tutorials, https://www.nsnam.org/documentation/

Πρόσθετη Βιβλιογραφία

Στην ηλεκτρονική πλατφόρμα αναρτώνται σε ηλεκτρονική μορφή άρθρα, οπτικοακουστικό υλικό διαλέξεων και διαδικτυακές διευθύνσεις για χρήσιμες πληροφορίες καθώς και εργαστηριακές ασκήσεις για την εξάσκηση των φοιτητών/τριών.

Ψηφιακά Συστήματα στην Εκπαίδευση

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Ο σκοπός του μαθήματος είναι η ανάπτυξη των βασικών ικανοτήτων για την παιδαγωγικά αποτελεσματική αξιοποίηση και εφαρμογή των ψηφιακών τεχνολογιών στην διδακτική πράξη και την εκπαιδευτική διαδικασία με έμφαση στην Σχολική Εκπαίδευση.

Σε αυτό το πλαίσιο, οι μαθησιακοί στόχοι του μαθήματος είναι, μετά από την επιτυχημένη ολοκλήρωση του μαθήματος, ο/η φοιτητής/τρια να είναι ικανός/η:

  • να γνωρίζει και να κατανοεί τις φάσεις, τις σύγχρονες τάσεις, τις πολιτικές ένταξης των ψηφιακών τεχνολογιών στην εκπαιδευτική διαδικασία, τη διδακτική πρακτική και τη αξιολόγηση της μάθησης
  • να αναλύει, να αξιολογεί, να επιλέγει και να τεκμηριώνει ποιό είναι το παιδαγωγικά κατάλληλο ψηφιακό σύστημα (λογισμικά γενικής χρήσης ή/και εκπαιδευτικά λογισμικά) για την υποστήριξη συγκεκριμένων διδακτικών στρατηγικών
  • να σχεδιάζει και να δημιουργεί παιδαγωγικά τεκμηριωμένα διδακτικά σενάρια για την σχολική εκπαίδευση υποστηριζόμενα από ψηφιακές τεχνολογίες

Οι παραπάνω μαθησιακοί στόχοι συμβαδίζουν με τους αντίστοιχους μαθησιακούς στόχους του προγράμματος «Επιμόρφωση Εκπαιδευτικών για την Αξιοποίηση και Εφαρμογή των Ψηφιακών Τεχνολογιών στην Διδακτική Πράξη (Επιμόρφωση Β’ επιπέδου Τ.Π.Ε.): Β2 Επίπεδο προχωρημένη επιμόρφωση για την αξιοποίηση και εφαρμογή των Τ.Π.Ε. στη διδακτική πράξη».

Περιεχόμενα

  • 1. Αξιοποίηση και εφαρμογή των Ψηφιακών Συστημάτων (ΨΣ) στη Σχολική Εκπαίδευση: εκπαιδευτική πολιτική και επιστημονική θεμελίωση
  • 2. Παιδαγωγική αξιοποίηση των Ψηφιακών Συστημάτων. Μοντέλα εισαγωγής των ΨΣ στην Σχολική Εκπαίδευση. Σύγχρονες προσεγγίσεις στη Διδακτική Μεθοδολογία με την υποστήριξη των ΨΣ
  • 3. Κριτήρια Ταξινόμησης και Κατηγοριοποίησης Ψηφιακών Συστημάτων στη Σχολική Εκπαίδευση
  • 4. Μελέτη Ψηφιακών Συστημάτων για την υποστήριξη
    • 4.1. Αυτοδιδασκαλίας και Καθοδηγούμενης Εκπαίδευσης (tutorials)
    • 4.2. Εξάσκησης και Πρακτικής (Drill and Practice)
    • 4.3. Επίλυσης Προβλημάτων (problem solving)
    • 4.4. Μοντελοποίησης (modeling)
    • 4.5. Εικονικών Εργαστηρίων (virtual labs) και Προσομοιώσεων (simulations)
    • 4.6. Διερευνητικής Μάθησης (Inquiry-based Learning)
    • 4.7. Συνεργατικής Μάθησης (collaborative learning)
    • 4.8. Αξιολόγησης Μάθησης (assessment of learning)
    • 4.9. Εκπαιδευτικά παιχνίδια (educational games)
  • 5. Πρακτικά Θέματα Υλοποίησης του Ψηφιακού Σχολείου – Υποδομές
    • 5.1. Διαδραστικοί Πίνακες
    • 5.2. Κινητό Εργαστήριο Πληροφορικής

Προτεινόμενα Συγγράμματα

  • Κόμης, Βασίλειος (2004). Εισαγωγή στις Εκπαιδευτικές Εφαρμογές των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών, Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών. [Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 3327]
  • Δημητριάδης, Σταύρος (2015). Θεωρίες Μάθησης και Εκπαιδευτικό Λογισμικό. Ελληνικά Ακαδημαϊκά Ηλεκτρονικά Συγγράμματα και Βοηθήματα – Αποθετήριο «Κάλλιπος» [Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 320249]

Πρόσθετη Βιβλιογραφία

Επιπλέον, στον Eύδοξο αναρτώνται σε ηλεκτρονική μορφή άρθρα, οπτικοακουστικό υλικό διαλέξεων και διαδικτυακές διευθύνσεις για χρήσιμες πληροφορίες καθώς και ασκήσεις για την εξάσκηση των φοιτητών/τριών. Παρουσιάζονται μελέτες περίπτωσης, παραδειγματικά προβλήματα και μέθοδοι επίλυσης αυτών.

Αναγνώριση Προτύπων

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Η Αναγνώριση Προτύπων (Pattern Recognition) είναι η επιστημονική περιοχή που έχει στόχο την απόδοση κάποιας τιμής ή διακριτικού στοιχείου σε εισαγόμενα δεδομένα. Οι άνθρωποι και τα άλλα όντα έχουν την ικανότητα να ταυτοποιούν πραγματικά δεδομένα χρησιμοποιώντας τις αισθήσεις τους και την αντιληπτική τους ικανότητα (cognition) προκειμένου να λάβουν τις κατάλληλες αποφάσεις ώστε να επιβιώσουν στο περιβάλλον τους. Μία μηχανή, όπως ένας ηλεκτρονικός υπολογιστής, πρέπει να εκπαιδευθεί κατάλληλα ώστε να αναγνωρίζει πρότυπα (patterns) και να τα κατηγοριοποιεί αυτόματα σε κατηγορίες.

 

Οι φοιτητές μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος θα είναι σε θέση να:

A)     Να κατανοούν τις βασικές μεθοδολογίες αναγνώρισης προτύπων

B)     Να αναλύουν προβλήματα σε διάφορα πεδία εφαρμογών, όπως για παράδειγμα η αναγνώριση φωνής και ήχου, ανάλυση εικόνας και βίντεο, η βιομετρία και η βιοπληροφορική.

C)     Να επιλέγουν σωστούς ταξινομητές, μεθόδους επιλογής χαρακτηριστικών, μετασχηματισμούς δεδομένων, και ομαδοποίησής τους.

D)     Να αξιολογούν τα συστήματα αναγνώρισης προτύπων

Περιεχόμενα

  • Συστήματα αναγνώρισης προτύπων
  • Ταξινομητές Bayes, πλησιέστερου γείτονα
  • Bayesian Δίκτυα
  • Παραμετρική εκτίμηση πυκνότητας πιθανότητας (maximum Likelihood, maximum Aposteriori)
  • Μη παραμετρικές μέθοδοι εκτίμησης πιθανότητας (παράθυρα Parzen)
  • Μη γραμμικοί ταξινομητές
  • Αλγόριθμος perceptron, Νευρωνικά Δίκτυα, Δίκτυα Βαθειάς Μάθησης
  • Μη επιβλεπόμενη αναγνώριση – Συσταδοποίηση
  • Μηχανές Υποστήριξης Διανυσμάτων
  • Γέννηση χαρακτηριστικών: Σχήματα αναπαράστασης και περιγραφής μορφών, περιγράμματα, σχήματα αναπαράστασης και περιγραφής περιγράμματος, κώδικας αλυσίδας, πολύγωνα, υπογραφές, μετασχηματισμοί Fourier, σχήματα περιγραφής εσωτερικού περιοχής εικόνας, ροπές, υφή
  • Εργαλεία Αναγνώρισης Προτύπων

Προτεινόμενα Συγγράμματα

  • Αναγνώριση Προτύπων, Συγγραφείς: Theodoridis S., ISBN: 9789604891450, Τύπος: Σύγγραμμα, Διαθέτης (Εκδότης): BROKEN HILL PUBLISHERS LTD
  • Αναγνώριση προτύπων, Συγγραφείς: ΣΤΡΙΝΤΖΗΣ ΜΙΧΑΛΗΣ, ISBN: 978-960-343-290-6, Τύπος: Σύγγραμμα, Διαθέτης (Εκδότης): ΕΚΔΟΤΙΚΟΣ ΟΙΚΟΣ ΑΔΕΛΦΩΝ ΚΥΡΙΑΚΙΔΗ Α.Ε.

Πρόσθετη Βιβλιογραφία

Επιπλέον, στον Eύδοξο αναρτώνται σε ηλεκτρονική μορφή άρθρα, οπτικοακουστικό υλικό διαλέξεων και διαδικτυακές διευθύνσεις για χρήσιμες πληροφορίες καθώς και ασκήσεις για την εξάσκηση των φοιτητών/τριών. Παρουσιάζονται μελέτες περίπτωσης, παραδειγματικά προβλήματα και μέθοδοι επίλυσης αυτών.

Στρατηγικό Μάνατζμεντ

Μάθημα που προσφέρεται από το Τμήμα Οργάνωσης και Διοίκησης Επιχειρήσεων του Πανεπιστημίου Πειραιώς.

Διαλειτουργικότητα Συστημάτων

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Στα πλαίσια του μαθήματος διδάσκονται οι βασικές έννοιες που σχετίζονται με τη διαλειτουργικότητα συστημάτων, παρουσιάζονται διεθνή πρότυπα και πρωτοβουλίες σχετικά με τη διαλειτουργικότητα συστημάτων, αναλύεται το Ευρωπαϊκό Πλαίσιο Διαλειτουργικότητας (European Interoperability Framework) και παρουσιάζονται οι τρέχουσες τεχνολογίες/πρότυπα/προδιαγραφές διαλειτουργικότητας σε βασικούς τομείς (ενδεικτικά: Ηλεκτρονική Διακυβέρνηση, Ηλεκτρονικές Προμήθειες, Ηλεκτρονική Τιμολόγηση, Ηλεκτρονική Υγεία).

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

  • Εξηγεί τις βασικές έννοιες που σχετίζονται με τη διαλειτουργικότητα συστημάτων.
  • Εξηγεί τις βασικές αρχές του Ευρωπαϊκού Πλαισίου Διαλειτουργικότητας.
  • Εφαρμόζει μεθοδολογία σχεδίασης διαλειτουργικών ψηφιακών υπηρεσιών.
  • Αξιολογεί και επιλέγει τις κατάλληλες προδιαγραφές που εξασφαλίζουν διαλειτουργικότητα συστημάτων σε διάφορους τομείς ηλεκτρονικής διακυβέρνησης.

Περιεχόμενα

  • Εισαγωγή στη διαλειτουργικότητα συστημάτων
  • Βασικές αρχές, ορισμοί και οφέλη
  • Κύριες προσεγγίσεις και απαιτήσεις
  • Διεθνή πρότυπα και πρωτοβουλίες
  • Ευρωπαϊκό πλαίσιο διαλειτουργικότητας (European Interoperability Framework)
  • Διαλειτουργικότητα σε οργανωσιακό, σημασιολογικό και τεχνικό επίπεδο
  • Μεθοδολογία σχεδίασης διαλειτουργικών ψηφιακών υπηρεσιών
  • Διαλειτουργικές δημόσιες υπηρεσίες
  • Διαλειτουργικότητα ηλεκτρονικών προμηθειών
  • Διαλειτουργικότητα ηλεκτρονικής τιμολόγησης
  • Διαλειτουργικότητα υπηρεσιών υγείας

Προτεινόμενα Συγγράμματα

  • Σημειώσεις και διαφάνειες μαθήματος
  • Διάφορα άρθρα

Πρόσθετη Βιβλιογραφία

Επιπλέον, στον Eύδοξο αναρτώνται σε ηλεκτρονική μορφή άρθρα, οπτικοακουστικό υλικό διαλέξεων και διαδικτυακές διευθύνσεις για χρήσιμες πληροφορίες και παρουσιάζονται μελέτες περίπτωσης.