МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Информационные технологии в научных исследованиях

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра радиофизики и теоретической физики
Направление подготовки03.03.03. Радиофизика
ПрофильКомпьютерная электроника и телекоммуникации
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость6 ЗЕТ
Учебный план03_03_03_Радиофизика_КЭТ-2021
Часов по учебному плану 216
в том числе:
аудиторные занятия 72
самостоятельная работа 144
Виды контроля по семестрам
диф. зачеты: 4
курсовой проект: 4

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (4) Итого
Недель 20
Вид занятий УПРПДУПРПД
Практические 72 72 72 72
Сам. работа 144 144 144 144
Итого 216 216 216 216

Программу составил(и):
к.ф.-м.н., Доцент, Н.В. Волков

Рецензент(ы):
к.ф.-м.н., доц., Д.Д. Рудер

Рабочая программа дисциплины
Информационные технологии в научных исследованиях

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - бакалавриат по направлению подготовки 03.03.03 Радиофизика (приказ Минобрнауки России от 07.08.2020 г. № 912)

составлена на основании учебного плана:
03.03.03 Радиофизика
утвержденного учёным советом вуза от 27.04.2021 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра радиофизики и теоретической физики

Протокол от 02.07.2021 г. № 10
Срок действия программы: 2021-2022 уч. г.

Заведующий кафедрой
д.ф.-м.н., профессор Лагутин Анатолий Алексеевич


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2023-2024 учебном году на заседании кафедры

Кафедра радиофизики и теоретической физики

Протокол от 02.07.2021 г. № 10
Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., профессор Лагутин Анатолий Алексеевич


1. Цели освоения дисциплины

1.1.обучение слушателей основным методам и средствам применения современных компьютерных технологий в научно-исследовательской и образовательной деятельности;
углубление общего информационного образования и информационной культуры слушателей;
ликвидация возможных пробелов в усвоении базового курса информатики.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.О.02.ДВ.01

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

УК-1 Способен осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации, применять системный подход для решения поставленных задач
УК-2 Способен определять круг задач в рамках поставленной цели и выбирать оптимальные способы их решения, исходя из действующих правовых норм, имеющихся ресурсов и ограничений
УК-4 Способен осуществлять деловую коммуникацию в устной и письменной формах на государственном языке Российской Федерации и иностранном(ых) языке(ах)
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.УК-2.2. Формулирует перечень взаимосвязанных задач, обеспечива-ющих достижение поставленной цели, в том числе с использованием сервисных возможностей соответствующих информационных (справочных правовых) систем.
УК-2.3. Определяет ожидаемые результаты решения задач и разраба-тывает различные виды планов по реализации проектов учетом дей-ствующих правовых норм, имеющихся ресурсов и ограничений, осуществлять поиск оптимальных способов решения поставленных задач, с учетом действующих правовых норм, имеющихся ресурсов и ограничений.
УК-4.1. Знает нормативные, коммуникативные, этические аспекты устной и письменной речи; особенности современных коммуника-тивно-прагматических правил и этики речевого общения.
3.2.Уметь:
3.2.1.УК-1.2. Осуществляет поиск информации для решения поставленной задачи по различным типам запросов.
УК-2.4. Проектирует решение задачи, выбирая оптимальный способ ее решения, оценивая вероятные риски и ограничения в выборе ре-шения поставленных задач.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.УК-1.3. Сопоставляет разные источники информации с целью выяв-ления их противоречий и поиска достоверных суждений.
УК-1.4. Анализирует информацию и предлагает возможные вариан-ты решения поставленной задачи, оценивая их достоинства и недостатки.
УК-4.3. Создаѐт устные и письменные высказывания, учитывая ком-муникативные качества речи.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Введение
1.1. Понятие издательской системы. Визуальное и логическое проектирование документа. Издательская система LaTeX. Исходный файл. Команды, декларации, окружения. Компиляция исходного файла. Символы. Шрифты. Свойства шрифтов. Диагностика ошибок. Практические 4 8 УК-1, УК-2, УК-4 Л2.1, Л2.6, Л2.4, Л2.5, Л2.2, Л1.1
1.2. Понятие издательской системы. Визуальное и логическое проектирование документа. Издательская система LaTeX. Исходный файл. Команды, декларации, окружения. Компиляция исходного файла. Символы. Шрифты. Свойства шрифтов. Диагностика ошибок. Сам. работа 4 16 УК-1, УК-2, УК-4 Л2.1, Л2.6, Л2.4, Л2.5, Л2.2, Л1.1
Раздел 2. Управление строками, абзацами, страницами
2.1. Горизонтальные пробелы. Кернение. Трекинг. Настройка строк и абзацев. Вертикальные пробелы. Интерлиньяж. Верстка страниц. Практические 4 8 УК-1, УК-2, УК-4 Л2.3, Л1.1
2.2. Горизонтальные пробелы. Кернение. Трекинг. Настройка строк и абзацев. Вертикальные пробелы. Интерлиньяж. Верстка страниц. Сам. работа 4 16 УК-1, УК-2, УК-4 Л2.3, Л1.1
Раздел 3. Особенности форматирования текста
3.1. Позиционирование текста. Цитаты и стихи. Списки. Неформатированный текст. Сноски и заметки. Боксы. Сохранение бокса. Практические 4 8 УК-1, УК-2, УК-4 Л2.3, Л1.1
3.2. Позиционирование текста. Цитаты и стихи. Списки. Неформатированный текст. Сноски и заметки. Боксы. Сохранение бокса. Сам. работа 4 16 УК-1, УК-2, УК-4 Л2.3, Л1.1
Раздел 4. Подготовка печатного документа
4.1. Исходный файл. Преамбула. Тело документа. Структура документа. Титульный лист. Аннотация. Секционирование (рубрикация). Библиография (список литературы). Механизм перекрестного цитирования. Большие документы. Условная компиляция. Счетчики. Управление счетчиками. Практические 4 8 УК-1, УК-2, УК-4 Л2.3, Л1.1
4.2. Исходный файл. Преамбула. Тело документа. Структура документа. Титульный лист. Аннотация. Секционирование (рубрикация). Библиография (список литературы). Механизм перекрестного цитирования. Большие документы. Условная компиляция. Счетчики. Управление счетчиками. Сам. работа 4 16 УК-1, УК-2, УК-4 Л2.3, Л1.1
Раздел 5. Стиль документа
5.1. Стандартные классы. Стиль страницы. Формат страницы. Определение новых команд и окружений. Команды типа "теорема". Практические 4 8 УК-1, УК-2, УК-4 Л2.4, Л2.3, Л1.1
5.2. Стандартные классы. Стиль страницы. Формат страницы. Определение новых команд и окружений. Команды типа "теорема". Сам. работа 4 16 УК-1, УК-2, УК-4 Л2.3, Л1.1
Раздел 6. Верстка математических формул
6.1. Математические режимы. Пробелы в формулах. Математические акценты. Греческие символы. Бинарные операторы. Разделители. Стрелки. Функции. Основные структуры формул. Индексы. Дроби. Корни. Биномиальные коэффициенты. Матрицы. Большие формулы. Нумерация и ссылки на формулы. Математические шрифты. Практические 4 8 УК-1, УК-2, УК-4 Л2.3, Л3.1, Л1.1
6.2. Математические режимы. Пробелы в формулах. Математические акценты. Греческие символы. Бинарные операторы. Разделители. Стрелки. Функции. Основные структуры формул. Индексы. Дроби. Корни. Биномиальные коэффициенты. Матрицы. Большие формулы. Нумерация и ссылки на формулы. Математические шрифты. Сам. работа 4 16 УК-1, УК-2, УК-4 Л2.3, Л3.1, Л1.1
Раздел 7. Создание таблиц
7.1. Табуляция. Простые таблицы. Сложные таблицы. Форматы колонок. Нестандартные разделители. Настройка и расположение таблиц. Нумерация и ссылки на таблицы. Обтекаемые таблицы. Практические 4 8 УК-1, УК-2, УК-4 Л2.3, Л1.1
7.2. Табуляция. Простые таблицы. Сложные таблицы. Форматы колонок. Нестандартные разделители. Настройка и расположение таблиц. Нумерация и ссылки на таблицы. Обтекаемые таблицы. Сам. работа 4 16 УК-1, УК-2, УК-4 Л2.3, Л1.1
Раздел 8. Работа с графикой
8.1. Графический режим. Псевдографика. Позиционирование. Линии. Вектора. Круги. Кривые второго порядка. Форматы графических файлов. Импортирование графики. Расположение рисунков. Нумерация и ссылки на рисунки. Обтекаемые рисунки. Практические 4 8 УК-1, УК-2, УК-4 Л2.3, Л1.1
8.2. Графический режим. Псевдографика. Позиционирование. Линии. Вектора. Круги. Кривые второго порядка. Форматы графических файлов. Импортирование графики. Расположение рисунков. Нумерация и ссылки на рисунки. Обтекаемые рисунки. Сам. работа 4 16 УК-1, УК-2, УК-4 Л2.3, Л1.1
Раздел 9. Графический пакет GNUPlot
9.1. Редакторы векторной и растровой графики. Построение научных графиков с помощью программы GNUplot. Графические устройства. Макро-файлы. Enhanced Postscript. Аппроксимация данных. Трехмерные графики. Пакет psfrag. Практические 4 8 УК-1, УК-2, УК-4 Л2.3, Л1.1
9.2. Редакторы векторной и растровой графики. Построение научных графиков с помощью программы GNUplot. Графические устройства. Макро-файлы. Enhanced Postscript. Аппроксимация данных. Трехмерные графики. Пакет psfrag. Сам. работа 4 16 УК-1, УК-2, УК-4 Л2.3, Л1.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
см. приложение
Приложения

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Н.В. Волков, Т.Л. Серебрякова Компьютерные технологии в научных исследованиях: Учебное пособие Азбука, 2016 // ЭБС Алтайского госуниверситета elibrary.asu.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Е. Г. Газенаур Компьютерные технологии в науке и образовании: учеб. пособие [Изд-во ТГПУ], 2009
Л2.2 Захарова И.Г. Информационные технологии в образовании: [учеб. пособие] М.: Академия, 2011
Л2.3 И. А. Котельников, П. З. Чеботаев. Издательская система LaTeX 2e: научное издание Новосибирск: Сибирский хронограф, 1998
Л2.4 Макарова Н.В., Волков В.Б. Информатика: учеб. для вузов СПб.: Питер, 2011
Л2.5 И. А. Никольская Информационные технологии в специальном образовании: учеб. для высш. проф. образования М.: Академия, 2011
Л2.6 И. А. Коноплева, О. А. Хохлова, А. В. Денисов Информационные технологии: учеб. пособие М.: Проспект, 2011
6.1.3. Дополнительные источники
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л3.1 Н. В. Волков Создание презентаций в LATEX с использованием класса документов BEAMER: Барнаул : Изд-во АлтГУ, 2012
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Лекционный курс по издательской системе LaTeX доступен на cайте «Интернет университета информационных технологий» по ссылке http://www.intuit.ru/department/publish/latex/
Э2 Там же опубликован курс по работе с текстовым редактором OpenOffice.org Writer http://www.intuit.ru/department/office/woowriter/
Э3 Так же на сайте intuit.ru можно найти богатый набор курсов по сетевым и web-технологиям http://www.intuit.ru/catalog/network/ http://www.intuit.ru/catalog/internet/
Э4 Наконец, на сайте intuit.ru опубликован сборник курсов по базам данных http://www.intuit.ru/catalog/database/
Э5 Авторские лекции по курсу «Компьютерные технологии в образовании и науке» расположены на сервере кафедры радиофизики и теоретической физики по адресу http://theory.asu.ru/~volkov
Э6 Дополнительные материалы доступны на онлайн-ресурсе издательства «Лань» (http://e.lanbook.com/) и интернет-портале «Университетская библиотека онлайн» (http://www.biblioclub.ru/).
Э7 Курс в Moodle portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
издательская система LaTeX в реализации текстового процессора TeXLive версии 2009 и выше (Лицензия: Стандартная общественная лицензия GNU (GENERAL PUBLIC LICENSE) https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.ru.html)
специализированные редакторы TeXMaker, Kile, WinEdit (Лицензия: Стандартная общественная лицензия GNU (GENERAL PUBLIC LICENSE) https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.ru.html)
векторные графические редакторы Inkscape, Xfig (Лицензия: Стандартная общественная лицензия GNU (GENERAL PUBLIC LICENSE) https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.ru.html)
растровый графический редактор Gimp (Лицензия: Стандартная общественная лицензия GNU (GENERAL PUBLIC LICENSE) https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.ru.html)
утилиты потоковой обработки графических файлов ImageMagick и NetPBM (Лицензия: Стандартная общественная лицензия GNU (GENERAL PUBLIC LICENSE) https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.ru.html)
пакет GNUPlot (Лицензия: Стандартная общественная лицензия GNU (GENERAL PUBLIC LICENSE) https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.ru.html)Microsoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно);
Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно);
Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно);
AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно);
ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно);
LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно);
Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно);
Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024);
Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно);
Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно);
Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно)
6.4. Перечень информационных справочных систем

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
308К лаборатория компьютерных технологий - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска маркерная; компьютеры Aquarius STd MS_SC140, монитор BENQ 17'' (5шт.), компьютеры Парус 945 MSI, монитор LG 17'' (5 шт.) Fast Ethernet Swich Allied Telesyn 1; методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по курсам "Алгоритмы и языки программирования", "Численные методы и математическое моделирование", "Вычислительная физика", "Компьютерная радиофизика".
001вК склад экспериментальной мастерской - помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования Акустический прибор 01021; виброизмеритель 00032; вольтметр Q1202 Э-500; вольтметр универсальный В7-34А; камера ВФУ -1; компьютер Турбо 86М; масспектрометр МРС -1; осциллограф ЕО -213- 2 ед.; осциллограф С1-91; осциллограф С7-19; программатор С-815; самописец 02060 – 2 ед.; стабилизатор 3218; терц-октавный фильтр 01023; шкаф вытяжной; шумомер 00026; анализатор АС-817; блок 23 Г-51; блок питания "Статрон" – 2 ед.; блок питания Ф 5075; вакуумный агрегат; весы; вольтметр VM -70; вольтметр В7-15; вольтметр В7-16; вольтметр ВУ-15; генератор Г-5-6А; генератор Г4-76А; генератор Г4-79; генератор Г5-48; датчик колебаний КВ -11/01; датчик колебаний КР -45/01; делитель Ф5093; измеритель ИМП -2; измеритель параметров Л2-12; интерферометр ИТ 51-30; источник "Агат" – 3 ед.; источник питания; источник питания 3222; источник питания ЭСВ -4; лабораторная установка для настройки газовых лазеров; лазер ЛГИ -21; М-кальк-р МК-44; М-калькул-р "Электроника"; магазин сопротивления Р4075; магазин сопротивления Р4077; микроскоп МБС -9; модулятор МДЕ; монохроматор СДМС -97; мост переменного тока Р5066; набор цветных стекол; насос вакумный; насос вакуумный ВН-01; осциллограф С1-31; осциллограф С1-67; осциллограф С1-70; осциллограф С1-81; осциллоскоп ЕО -174В – 2 ед.; пентакта L-100; пирометр "Промень"; пистонфон 05001; преобразователь В9-1; прибор УЗДН -2Т; скамья оптическая СО 1м; спектограф ДФС -452; спектограф ИСП -51; стабилизатор 1202; стабилизатор 3217 – 4 ед.; стабилизатор 3218; стабилизатор 3222 – 3 ед.; станок токарный ТВ-4; усилитель мощности ЛВ -103 – 4 ед.; усилитель У5-9; центрифуга ВЛ-15; частотомер Ч3-54А; шкаф металлический; эл.двигатель; электродинамический калибратор 11032
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

При выполнении практических работ по каждой из тем рекомендуется разобрать примеры программ, демонстрировавшихся в презентации, откомпилировать и запустить их. Все вспомогательные материалы и практические задания расположены на Едином образовательном портале Алтайского государственного университета по адресу http://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=778 (для доступа к материалам необходима регистрация в домене STUD или MC).
При условии успешного выполнения всех практических заданий студент допускается к сдаче зачета с оценкой.
Продолжительность зачета - 3 часа 00 минут. Критерии успешного прохождения теста следующие:
Выше 26 баллов - "отлично".
От 22 до 25 баллов - "хорошо".
От 18 до 21 баллов - "удовлетворительно".