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

Введение в специальность

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра радиофизики и теоретической физики
Направление подготовки03.03.03. Радиофизика
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость8 ЗЕТ
Учебный план03_03_03_РФ-3-2019
Часов по учебному плану 288
в том числе:
аудиторные занятия 144
самостоятельная работа 144
Виды контроля по семестрам
зачеты: 1
диф. зачеты: 2

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 1 (1) 1 (2) Итого
Недель 19 20
Вид занятий УПРПДУПРПДУПРПД
Лекции 18 18 18 18 36 36
Практические 54 54 54 54 108 108
Сам. работа 36 36 108 108 144 144
Итого 108 108 180 180 288 288

Программу составил(и):
д.ф.-м.н., профессор кафедры радиофизики и теоретической физики, Лагутин Анатолий Алексеевич

Рецензент(ы):
к.ф.-м.н., доцент кафедры прикладной физики, электроники и информационной безопасности, Рудер Давыд Давыдович

Рабочая программа дисциплины
Введение в специальность

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 03.03.03 РАДИОФИЗИКА (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 12.03.2015г. №225)

составлена на основании учебного плана:
03.03.03 Радиофизика
утвержденного учёным советом вуза от 25.06.2019 протокол № 9.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра радиофизики и теоретической физики

Протокол от 06.06.2019 г. № 9-2018\19
Срок действия программы: 2019-2020 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 2019-2020 учебном году на заседании кафедры

Кафедра радиофизики и теоретической физики

Протокол от 06.06.2019 г. № 9-2018\19
Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., профессор Лагутин Анатолий Алексеевич


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Получение общих знаний о современной системе высшего профессионального образования, особенностях обучения в ВУЗе.
Знакомство слушателей с основными физическими явлениями, методами их наблюдения, экспериментальными исследованиями в области радиофизики.
Формулировка представлений о границах применимости моделей.
Выявление роли радиофизики в разработке и создании новой техники.
Знакомство студентов с современными технологиями приобретения новых знаний.
Изучение современных методов исследований в области радиофизики и электроники.
Знакомство с основными понятиями и технологиями защиты информации и персональных данных.
Обучение слушателей работе со справочной и учебной литературой.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-2 способностью самостоятельно приобретать новые знания, используя современные образовательные и информационные технологии
ПК-1 способностью понимать принципы работы и методы эксплуатации современной радиоэлектронной и оптической аппаратуры и оборудования
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.Об основных концепциях современной системы высшего образования.
О современном состоянии, теоретических работах и результатах экспериментов в области электроники, радиотехники.
О границах применимости моделей, используемых в исследованиях.
О перспективных направлениях исследований в областях, обозначенных выше.
3.2.Уметь:
3.2.1.Основные технологии и методы обеспечения защиты информации и персональных данных.
Осваивать новые методы научных исследований в области радиофизики и электроники.
Формулировать алгоритмы проведения исследований, обрабатывать полученные результаты на современном уровне и проводить их анализ.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.Работать со справочной и учебной литературой.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Система высшего профессионального образования
1.1. Система высшего профессионального образования Лекции 1 1 ОПК-2 Л1.1
1.2. Система высшего профессионального образования Сам. работа 1 2 ОПК-2 Л1.1
Раздел 2. Технологии приобретения новых знаний
2.1. Технологии приобретения новых знаний Лекции 1 3 ОПК-2 Л1.1
2.2. Технологии приобретения новых знаний Практические 1 15 ОПК-2 Л1.1
2.3. Технологии приобретения новых знаний Сам. работа 1 8 ОПК-2 Л1.1
Раздел 3. Роль радиофизики в разработке новой техники
3.1. Роль радиофизики в разработке новой техники Лекции 1 4 ОПК-2, ПК-1 Л1.5
3.2. Роль радиофизики в разработке новой техники Практические 1 15 ОПК-2, ПК-1 Л1.5
3.3. Роль радиофизики в разработке новой техники Сам. работа 1 10 ОПК-2, ПК-1 Л1.5
Раздел 4. Взаимодействие заряженных частиц с электрическими и магнитными полями в рабочем пространстве электронных приборов.
4.1. Взаимодействие заряженных частиц с электрическими и магнитными полями в рабочем пространстве электронных приборов. Лекции 1 10 ОПК-2, ПК-1 Л1.3
4.2. Взаимодействие заряженных частиц с электрическими и магнитными полями в рабочем пространстве электронных приборов. Практические 1 24 ОПК-2, ПК-1 Л1.3
4.3. Взаимодействие заряженных частиц с электрическими и магнитными полями в рабочем пространстве электронных приборов. Сам. работа 1 16 ОПК-2, ПК-1 Л1.3
Раздел 5. Экспериментальные методы исследования в радиофизике.
5.1. Экспериментальные методы исследования в радиофизике. Лекции 2 4 ОПК-2, ПК-1 Л1.5, Л1.1
5.2. Экспериментальные методы исследования в радиофизике. Практические 2 10 ОПК-2, ПК-1 Л1.5, Л1.1
5.3. Экспериментальные методы исследования в радиофизике. Сам. работа 2 22 ОПК-2, ПК-1 Л1.5, Л1.1
Раздел 6. Электронные средства измерения.
6.1. Электронные средства измерения. Практические 2 10 ОПК-2, ПК-1 Л1.5
6.2. Электронные средства измерения. Лекции 2 2 ОПК-2, ПК-1 Л1.5
6.3. Электронные средства измерения. Сам. работа 2 22 ОПК-2, ПК-1 Л1.5
Раздел 7. Основные понятия классической и квантовой теории информации. Основы квантовой механики.
7.1. Основные понятия классической и квантовой теории информации. Основы квантовой механики. Лекции 2 4 ОПК-2 Л1.4, Л2.1, Л1.2
7.2. Основные понятия классической и квантовой теории информации. Основы квантовой механики. Практические 2 10 ОПК-2 Л1.4, Л2.1, Л1.2
7.3. Основные понятия классической и квантовой теории информации. Основы квантовой механики. Сам. работа 2 22 ОПК-2 Л1.4, Л2.1, Л1.2
Раздел 8. Классические и квантовые вычисления. Архитектура квантовых компьютеров.
8.1. Классические и квантовые вычисления. Архитектура квантовых компьютеров. Лекции 2 4 ОПК-2, ПК-1 Л2.1, Л1.2
8.2. Классические и квантовые вычисления. Архитектура квантовых компьютеров. Практические 2 18 ОПК-2, ПК-1 Л2.1, Л1.2
8.3. Классические и квантовые вычисления. Архитектура квантовых компьютеров. Сам. работа 2 26 ОПК-2, ПК-1 Л2.1, Л1.2
Раздел 9. Основы криптографии и защиты информации.
9.1. Основы криптографии и защиты информации. Лекции 2 4 ОПК-2 Л2.1, Л1.2
9.2. Основы криптографии и защиты информации. Практические 2 6 ОПК-2 Л2.1, Л1.2
9.3. Основы криптографии и защиты информации. Сам. работа 2 16 ОПК-2 Л2.1, Л1.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Список вопросов к зачету (I семестр)

1. Концепции современной системы высшего профессионального образования.

2. Работа со справочной и учебной литературой.

3. Поисковые Интернет-сервисы и серверы.

4. Язык поисковых запросов.

5. Публичные каталоги и хранилища специализированной научной литературы, научных статей и препринтов.

6. Технология изготовление печатных плат: Классы точности ПП, технологии изго-товления ПП различных классов точности.

7. Радиомонтажные материалы: Монтажные припои, паяльные пасты, флюсы, клеи.

8. Технологии пайки радиоэлементов: Пайка волной, инфракрасная пайка, паяльные станции.

9. Технологии отмывки печатных плат от продуктов пайки: Жидкости для отмывки
10. Технология RoHS.

11. Бессвинцовые элементы. Технологии бессвинцовой пайки.

12. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях в вакууме.

13. Энергетическое взаимодействие электромагнитного поля с заряженными части-цами.

14. Электронные приборы СВЧ.

Список вопросов к зачету (II семестр)

1. Основные понятия метрологии (объект измерения, единицы измерения, физическая величина, принцип измерения, метод измерения, измерение, погрешность измерения, результат измерения, единство измерения).

2. Классификация измерений: прямые, косвенные, совместные, абсолютные, относи-тельные и др.

3. Погрешности измерения, классификация погрешностей измерения.

4. Статистическая обработка многократных измерений.

5. Классические и современные средства измерения.

6. Технология виртуальных приборов.

7. Средства измерения электрических (U, I, f, φ) и неэлектрических величин (темпе-ратура, давление, GPS-навигация).

8. Датчики: проводные, беспроводные, цифровые, «интеллектуальные».

9. Количественная мера информации. Энтропия Шеннона. Энтропия бинарной величины. Условная и взаимная энтропия.

10. Сжатие данных. Теорема кодирования.

11. Аксиомы квантовой механики.

12. Наблюдаемые величины и операторы. Квантовое измерение.

13. Эволюция квантовой системы.

14. Унитарные преобразования.

15. Логические элементы и схемы для классических и квантовых вычислений.

16. Квантовая телепортация. Квантовый параллелизм.

17. Квантовое преобразование Фурье.

18. Задача о нахождении собственного числа.

19. Задача о факторизации.

20. Квантовый алгоритм поиска.

21. Алгоритмы, корректирующие классические ошибки.

22. Квантовые алгоритмы, корректирующие фазовые ошибки.

23. Код Шора.

24. Квантовый компьютер на фотонах.

25. Квантовый компьютер на ионах в ловушке.

26. Квантовый компьютер на основе явления ядерного магнитного резонанса.

27. Правовые аспекты защиты информации.

28. Понятие криптографии.

29. Симметричное шифрование. Шифр Вернама.

30. Асимметричное шифрование с открытым ключом.

31. Система RSA. Методы взлома системы RSA.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Технологии приобретения новых знаний.
Роль радиофизики в разработке новой техники.
Взаимодействие заряженных частиц с электрическими и магнитными полями в рабочем пространстве электронных приборов.
Экспериментальные методы исследования в радиофизике.
Электронные средства измерения.
Основные понятия классической и квантовой теории информации. Основы квантовой механики.
Классические и квантовые вычисления. Архитектура квантовых компьютеров.
Основы криптографии и защиты информации.
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
домашнии работы, индивидуальные задания, рефераты,контрольные работы

Критерии оценки итоговой аттестации:
Осуществляется в форме зачета, на котором проверяются знания основных вопросов по курсу «введение в специальность».
«Зачет» ставится в случае, если отвечающий показывает твердое знание и понимание во-просов программы. Ответы могут содержать несущественные ошибки и неточности. Наличие правильно выполненных индивидуальных заданий и контрольных работ.
«Не зачет» ставится в случае, если имеет место неправильный ответ хотя бы на один из основных вопросов, грубые ошибки в ответе, непонимание сущности излагаемых вопросов.

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Косинов А.Д., Костюрина А.Г., Брагин О.А. МЕТОДЫ ФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА. Учебное пособие для вузов: М.:Издательство Юрайт, 2018 biblio-online.ru
Л1.2 Шапцев В.А., Бидуля Ю.В. Теория информации. теоретические основы создания информационного общества: учебное пособие для вузов Юрайт, 2018 biblio-online.ru
Л1.3 Гринберг Я.С. Электричество и магнетизм: учебное пособие Издательство НГТУ, 2017 www.studentlibrary.ru
Л1.4 Блохинцев Д.И. Основы квантовой механики: уч. пособие СПб.: Изд-во "Лань", 2004 \\ЭБС Лань e.lanbook.com
Л1.5 Першин В.Т. Основы радиоэлектроники: учеб. пособие М. : Высшая школа // ЭБС "Лань", 2006 // ЭБС "Лань" e.lanbook.com
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 М. С. Жуковский, С. А. Безносюк Квантовая криптография: учеб. пособие Изд-во АлтГУ, 2013 elibrary.asu.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
6.3. Перечень программного обеспечения
6.4. Перечень информационных справочных систем

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
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)
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

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Цель самостоятельной работы - систематизация, закрепление и расширение теоретических и практических знаний с использованием современных информационных технологий и лите-ратурных источников. Самостоятельная работа студента, безусловно - один из важнейших этапов в подготовке студентов. Она приобщает студентов к исследовательской работе, обо-гащает опытом и знаниями, необходимыми для дальнейшего их становления как специали-стов, прививает навыки работы с литературой.

Самостоятельная работа включает:
· изучение ряда вопросов, более широко раскрывающих сущность теории и практики курса «введение в специальность»;
· выполнение индивидуальных заданий.

Для эффективного изучения теоретической части дисциплины необходимо:
· построить работу по освоению дисциплины в порядке, отвечающим изучению основ-ных этапов, согласно приведенным темам лекционного материала;
· усвоить содержание ключевых понятий;
· плотно работать с основной и дополнительной литературой по соответствующим те-мам.

Для эффективного изучения практической части дисциплины необходимо:
- систематически выполнять подготовку к практическим занятиям по темам;
- своевременно выполнять домашние и индивидуальные задания.