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

Специальные разделы физики

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра информационной безопасности
Направление подготовки10.04.01. Информационная безопасность
ПрофильИнформационная безопасность автоматизированных систем
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость5 ЗЕТ
Учебный план10_04_01_ИБ-2-2019
Часов по учебному плану 180
в том числе:
аудиторные занятия 54
самостоятельная работа 99
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 1

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 1 (1) Итого
Недель 19
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 18 18 18 18
Лабораторные 36 36 36 36
Сам. работа 99 99 99 99
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 180 180 180 180

Программу составил(и):
к.ф.-м.н., доцент, Егоров А.В.

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

Рабочая программа дисциплины
Специальные разделы физики

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 10.04.01 ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ (уровень магистратуры) (приказ Минобрнауки России от 01.12.2016г. №1513)

составлена на основании учебного плана:
10.04.01 Информационная безопасность
утвержденного учёным советом вуза от 25.06.2019 протокол № 9.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра информационной безопасности

Протокол от 05.06.2019 г. № 10-2018/19
Срок действия программы: 2019-2020 уч. г.

Заведующий кафедрой
д.ф.-м.н., профессор Поляков В.В.


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 информационной безопасности

Протокол от 05.06.2019 г. № 10-2018/19
Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., профессор Поляков В.В.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Целью освоения учебной дисциплины «Специальные разделы физики» является: сформировать необходимый минимум специальных теоретических и практических знаний, которые позволят ориентироваться в научно-технической информации, использовать физические законы и результаты физических открытий в области обеспечения информационной безопасности.
Для достижения цели необходимо:
- сформировать основы научного мышления, а именно, понимание границ применимости физических понятий и теорий, умение оценивать степень достоверности результатов теоретических и экспериментальных исследований;
- ознакомить с техникой современного физического эксперимента, научить работать с современными средствами измерений, а также использовать вычислительную технику при расчетах и обработке экспериментальных данных.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-2 способностью к самостоятельному обучению и применению новых методов исследования профессиональной деятельности
ПК-15 способностью организовать выполнение работ по вводу в эксплуатацию систем и средств обеспечения информационной безопасности
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.физические основы образования технических каналов утечки информации; физические основы функционирования технических средств и систем обработки и передачи информации; основные принципы организации научно-исследовательских и проектных работ; технические каналы утечки информации, возможности технических разведок, способы и средства защиты информации от утечки по техническим каналам, методы и средства контроля эффективности технической защиты информации;
3.2.Уметь:
3.2.1.использовать физические эффекты для обеспечения технической защиты информации; применять на практике методы физики при исследовании технических каналов утечки информации; самостоятельно анализировать результаты исследований и делать соответствующие выводы; осуществлять выбор функциональной структуры системы обеспечения информационной безопасности; организовывать работы по совершенствованию, модернизации и унификации технологий обеспечения информационной безопасности; анализировать и оценивать угрозы информационной безопасности объекта, оценивать и разрабатывать мероприятия по повышению уровня технической защиты информации;
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.методами проведения физического эксперимента при выявлении технических каналов утечки информации; четко формулировать свои мысли и доносить их до собеседника; способностью организовать и сплотить рабочую группу для проведения научно-исследовательских или проектных работ; методами технической защиты информации; методами расчета и инструментального контроля показателей технической защиты информации; методикой выявления и оценки источников, способов и результатов дестабилизирующего воздействия на информацию;

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Колебательные системы
1.1. Периодические и гармонические колебания. Колебательная система без потерь. Колебательная система с потерями. Вынужденные колебания. Лекции 1 4 ОПК-2 Л1.1
1.2. Изучение спектра периодических сигналов с помощью цифрового осциллографа Лабораторные 1 6 ОПК-2 Л1.1
1.3. Колебательная система с потерями. Вынужденные колебания. Сам. работа 1 14 ОПК-2 Л1.1
Раздел 2. Преобразование Лапласа
2.1. Прямое и обратное преобразование Лапласа. Передаточная функция устройства Лекции 1 4 ОПК-2 Л1.1
2.2. Изучение переходных характеристик электрических цепей Лабораторные 1 8 ОПК-2 Л1.1
2.3. Методы расчета переходных характеристик электрических фильтров второго порядка Сам. работа 1 15 ОПК-2 Л1.1
Раздел 3. Применение метода электроакустических аналогий для расчета низкочастотных акустических аналогий
3.1. Метод электромеханических аналогий. Акустическая масса и проводимость. Акустическая податливость элементов звукопровода. Электрические, механические и акустические фильтры. Лекции 1 2 ПК-15 Л1.1
3.2. Акустическая масса и проводимость. Акустическая податливость элементов звукопровода. Сам. работа 1 14 ПК-15 Л1.1
Раздел 4. Распространение упругих волн в различных средах
4.1. Основные уравнения. Волновое уравнение и его решение. Энергия упругих волн. Затухание упругих волн. Скорость звука в газах и жидкостях. Лекции 1 2 ПК-15 Л1.1
4.2. Скорость звука в твердых телах Лабораторные 1 6 ПК-15 Л1.1
4.3. Затухание упругих волн. Скорость звука в газах, жидкостях и твердых телах. Сам. работа 1 14 ПК-15 Л1.1
Раздел 5. Элементы акустики помещений
5.1. Основные понятия. Статическая теория реверберации. Характеристики акустических свойств помещений. Резонансные свойства замкнутого объема. Лекции 1 2 ПК-15 Л1.1
5.2. Характеристики акустических свойств помещений. Резонансные свойства замкнутого объема. Сам. работа 1 14 ПК-15 Л1.1
Раздел 6. Передача информации с помощью электромагнитных волн
6.1. Основные уравнения. Энергия электромагнитной волны. Сигналы и помехи при радиоприеме. Помехоустойчивость различных видов модуляций. Лекции 1 2 ПК-15 Л1.1
6.2. Помехоустойчивость различных видов модуляций. Лабораторные 1 8 ПК-15 Л1.1
6.3. Сигналы и помехи при радиоприеме. Помехоустойчивость различных видов модуляций. Сам. работа 1 14 ПК-15 Л1.1
Раздел 7. Взаимодействие электромагнитных волн с проводниками и полупроводниками
7.1. Физические принципы работы селективных металлодетекторов. Физические принципы работы нелинейных локаторов. Лекции 1 2 ПК-15 Л1.1
7.2. Расчет нормированного магнитного потока в длинном проводнике, находящемся внутри проходного датчика металлоискателя. Построение годографов для накладных датчиков металлоискателя. Лабораторные 1 8 ПК-15 Л1.1
7.3. Расчет нормированного магнитного потока в длинном проводнике, находящемся внутри соленоида. Сам. работа 1 14 ПК-15 Л1.1

5. Фонд оценочных средств

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

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Черноуцан А. И. Краткий курс физики: учебное пособие Москва : Физматлит, 2002 biblioclub.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека.
Э2 www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека.
Э3 www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека.
Э4 www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека.
Э5 www.microinform.ru/ Учебный центр компьютерных технологий «Микроинформ».
Э6 www.tests.specialist.ru/ Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана.
Э7 www.intuit.ru/ Образовательный сайт
Э8 www.window.edu.ru/ Библиотека учебной и методической литературы
Э9 www.osp.ru/ Журнал «Открытые системы»
Э10 www.ihtika.lib.ru/ Библиотека учебной и методической литературы
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Office
Microsoft Windows
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
Профессиональные базы данных:
1. Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com);
2. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/);
3. Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
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
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
410К лаборатория в области электротехники, электроники и схемотех-ники, лаборатория физических методов защиты информации - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 12 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; компьютеры Парус 945 MSI PDualCore E2140/512Mb+1024/HDD80Gb/DVD-ROM/LCD17" LG/KM – 11 шт.; учебно-лабораторные стенды – 5 шт.; Контрольно-измерительная аппаратура для измерения частотных свойств, форм и временных характеристик сигналов: осциллограф цифровой АСК-2062 – 5 шт.; Средства для измерения параметров электрических цепей: мультиметр АРРА 205 – 5 шт; Вольтметр 01202-50; Вольт-метр селективный В6-9. Средства гене-рирования сигналов: генератор GFG-8219 A Good Will Instrument Co, Ltd – 5 шт.; Генератор Г5-75; Генератор Г3-112; Генератор Г3-56; Вспомогательное оборудование: Источник питания АТН-1237; Стабилизатор 1202; Стабилизатор 3222 – 3 шт.; Компаратор напряжений Р3009; Усилитель мощности LV-103; Усилитель РУ4-29 – 2 шт.; Акустический комплект 01024; Микрофон МК-202 – 2 шт.; Капсуль МК-301 – 2 шт.
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, мультимедийное оборудование стационарное или переносное)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Рекомендации по подготовке к лекционным занятиям
- перед очередной лекцией необходимо просмотреть по конспекту материал предыдущей лекции.
- бегло ознакомиться с содержанием очередной лекции по основным источникам литературы в соответствии с рабочей программой дисциплины;
- обратить особое внимание на сущность и графическое сопровождение основных рассматриваемых теоретических положений.
Рекомендации по подготовке к лабораторным работам
- руководствоваться графиком лабораторных работ РПД;
- накануне перед очередной работой необходимо по конспекту или в методических указаниях к работе просмотреть теоретический материал работы;
- на лабораторном занятии, выполнив разработку алгоритма и реализовав задание на языке высокого уровня, необходимо проанализировать окончательные результаты и убедится в их достоверности;
- обратить внимание на оформление отчета, в котором должны присутствовать: цель работы, описание алгоритма, журнал опытных данных, реализация в опыте, цели работы, необходимые графические зависимости (при их наличии) и их анализ, результаты работы и выводы;
- при подготовке к отчету руководствоваться вопросами, приведенными в методических указаниях к данной работе, тренажерами программ на ЭВМ по отчету работ и компьютерным учебником.
Рекомендации по подготовке к самостоятельной работе
- руководствоваться графиком самостоятельной работы;
- выполнять все плановые задания, выдаваемые преподавателем для самостоятельного выполнения, и разбирать на семинарах и консультациях неясные вопросы;
- подготовку к экзамену необходимо проводить по экзаменационным теоретическим вопросам
- при подготовке к экзамену параллельно прорабатываете соответствующие теоретические и практические разделы курса, все неясные моменты фиксируйте и выносите на плановую консультацию.