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

Практикум по компьютерным технологиям в радиофизике

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра радиофизики и теоретической физики
Направление подготовки03.04.03. Радиофизика
ПрофильЭлектромагнитные волны в средах
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость5 ЗЕТ
Учебный план03_04_03_ЭМВС-1-2020
Часов по учебному плану 180
в том числе:
аудиторные занятия 54
самостоятельная работа 99
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 3

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (3) Итого
Недель 13
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лабораторные 54 54 54 54
Сам. работа 99 99 99 99
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 180 180 180 180

Программу составил(и):
ст. преп., Т.Л. Серебрякова

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

Рабочая программа дисциплины
Практикум по компьютерным технологиям в радиофизике

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 03.04.03 РАДИОФИЗИКА (уровень магистратуры) (приказ Минобрнауки России от 30.10.2014г. №1417)

составлена на основании учебного плана:
03.04.03 Радиофизика
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра радиофизики и теоретической физики

Протокол от 15.06.2020 г. № 9
Срок действия программы: 2020-2021 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 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра радиофизики и теоретической физики

Протокол от 15.06.2020 г. № 9
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.В.01

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-4 способностью к свободному владению профессионально-профилированными знаниями в области информационных технологий, использованию современных компьютерных сетей, программных продуктов и ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
ПК-2 способностью самостоятельно ставить научные задачи в области физики и радиофизики и решать их с использованием современного оборудования и новейшего отечественного и зарубежного опыта
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.Основные современные способы подготовки текстов печатных и электронных научных публикаций, а также постеров и презентаций.
Четко представлять, применение каких инструментов (в том числе из области свободного программного обеспечения) является наиболее оптимальным для решения задачи подготовки текстов печатных и электронных научных публикаций, а также постеров и презентаций.
Основы технологий реляционных баз данных, систем управления контентом CMS (Joomla, Drupal), языков разметки XHTML и XML, как более общий случай.
Представлять основные различия операционных систем семейств Windows и GNU/Linux.
Способы организации запросов к современным поисковым Интерент-серверам для осуществления эффективного поиска информации в том числе в новых областях, непосредственно не связанных со сферой деятельности.
Основные приемы контроля доступа к файловой системе на уровне опытного пользователя (ОС Windows, GNU/Linux) с целью обеспечения защиты информации и персональных данных.
3.2.Уметь:
3.2.1.Оценить возможности, которые предлагает то или иное программное обеспечение для решения задач подготовки печатных и/или электронных версий научных публикаций.
Применить на практике конкретное программное обеспечение для представления результатов научных исследований.
Уверенно работать на компьютере под управлением операционных систем разных семейств (Windows, GNU/Linux).
Самостоятельно производить поиск и исправление ошибок в программных кодах умеренной степени сложности.
Организовать установку и настройку системы управления контентом CMS (Joomla или Drupal).
Проектировать и создавать Интернет-сайты с использованием технологий реляционных баз данных.
Назначать права доступа к файлам и каталогам внутри файловых систем в операционных системах семейств Windows, GNU/Linux.
Работать с основными поисковыми системами Интернет, публичными хранилищами данных, архивами препринтов научных статей отечественных и зарубежных авторов.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.Терминологией, принятой в издательских технологиях и системах. Обеспечить соответствие предлагаемой к публикации работы, требованиям ведущих зарубежных и отечественных печатных изданий.
Навыками самостоятельного изучения и освоения нового специализированного программного обеспечения.
Основными навыками гибкой настройки разрешений доступа к файлам (чтение, запись, исполнение), а также способами управления доступом на уровне назначения прав владельца файла или каталога.
Основами синтаксиса составления поисковых запросов.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Подготовка оригинал-макета научной публикации в приложениях WYSIWYG
1.1. Подготовка оригинал-макета научной публикации в приложениях WYSIWYG Лабораторные 3 6 ПК-2 Л2.2, Л2.7, Л2.5, Л2.6, Л2.1, Л1.1
1.2. Подготовка оригинал-макета научной публикации в приложениях WYSIWYG Сам. работа 3 10 ПК-2 Л2.2, Л2.7, Л2.5, Л2.6, Л2.1, Л1.1
Раздел 2. Подготовка научной публикации. Дополнительные возможности форматирования в LaTeX 2e.
2.1. Подготовка научной публикации. Дополнительные возможности форматирования в LaTeX Лабораторные 3 6 ОПК-4, ПК-2 Л2.4, Л1.1
2.2. Подготовка научной публикации. Дополнительные возможности форматирования в LaTeX Сам. работа 3 10 ПК-2 Л2.4, Л1.1
Раздел 3. Подготовка научной публикации. Создание списка литературы и алфавитного указателя в LaTeX
3.1. Подготовка научной публикации. Создание списка литературы и алфавитного указателя в LaTeX Лабораторные 3 6 ПК-2 Л2.4, Л1.1
3.2. Подготовка научной публикации. Создание списка литературы и алфавитного указателя в LaTeX Сам. работа 3 10 ПК-2 Л2.4, Л1.1
Раздел 4. Подготовка презентации и постера в LaTeX
4.1. Подготовка презентации и постера в LaTeX Лабораторные 3 4 ОПК-4, ПК-2 Л2.4, Л3.1, Л1.1
4.2. Подготовка презентации и постера в LaTeX Сам. работа 3 10 ПК-2 Л2.4, Л3.1, Л1.1
Раздел 5. Построение научных графиков с помощью программы GNUplot
5.1. Построение научных графиков с помощью программы GNUplot Лабораторные 3 4 ОПК-4, ПК-2 Л2.4, Л1.1
5.2. Построение научных графиков с помощью программы GNUplot Сам. работа 3 10 ПК-2 Л2.4, Л1.1
Раздел 6. Растровая и векторная компьютерная графика
6.1. Растровая и векторная компьютерная графика Лабораторные 3 6 ПК-2 Л2.4, Л1.1, Л1.3
6.2. Растровая и векторная компьютерная графика Сам. работа 3 10 ПК-2 Л2.4, Л1.1, Л1.3
Раздел 7. Язык гипертекстовой разметки документа XHTML. Каскадные таблицы стилей CSS
7.1. Язык гипертекстовой разметки документа XHTML. Каскадные таблицы стилей CSS Лабораторные 3 8 ПК-2 Л2.4, Л1.1
7.2. Язык гипертекстовой разметки документа XHTML. Каскадные таблицы стилей CSS Сам. работа 3 12 ПК-2 Л2.4, Л1.1
Раздел 8. Расширяемый язык разметки документа XML. Каскадные таблицы стилей CSS. Парсинг XML. Определение типа документа DTD
8.1. Расширяемый язык разметки документа XML. Каскадные таблицы стилей CSS. Парсинг XML. Определение типа документа DTD Лабораторные 3 6 ОПК-4, ПК-2 Л2.4, Л1.1, Л1.2
8.2. Расширяемый язык разметки документа XML. Каскадные таблицы стилей CSS. Парсинг XML. Определение типа документа DTD Сам. работа 3 15 ПК-2 Л2.4, Л1.1, Л1.2
Раздел 9. Система управления контентом Drupal
9.1. Система управления контентом Drupal Лабораторные 3 8 ОПК-4, ПК-2 Л2.3, Л1.1
9.2. Система управления контентом Drupal Сам. работа 3 12 ПК-2 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
Основные преимущества и недостатки WYSIWYG и WYSIWYM подходов верстки документов.
Стандарт GML и его развитие.
Основные команды секционирования и верстки списков в LaTeX.
Табличные команды и окружения.
Математика в LaTeX.
Гипертекст в PDFдокументах.
Система TeX4ht.
Указатели в LaTeX.
BIBTeX.
GNUPlot.
Особенности работы с классом документов beamer.
Понятия растр и способы растрирования, глубина цвета, основные цветовые палитры.
Растровая и векторная графика. Сравнение преимуществ и недостатков.
Масштабируемая векторная графика (SVG).
Утилиты пакета ImageMagick.
Утилиты пакета NetPBM.
Основные элементы разметки XHTML.
Каскадные таблицы стилей CSS.
Основы языка PHP.
Язык разметки XML.
Реляционные базы данных. Язык запросов SQL.
Регулярные выражения.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
Проводится в форме письменного и/или устного опроса по результатам выполнения лабораторных работ.
Осуществляется в форме экзамена, на котором проверяются знания основных вопросов по (тематике дисциплины).
Оценка "отлично" ставится за выполнение всех девяти лабораторных работ.
Оценка "хорошо" ставится за выполнение восьми лабораторных работ. Кроме того студент должен показать твердое знание и понимание вопросов курса, ответы могут содержать несущественные ошибки и неточности.
Оценка "удовлетворительно" ставится за выполнение шести лабораторных работ, знает и понимает ключевые моменты, связанные с выполнением оставшейся части работ, ответы содержат несущественные ошибки и неточности.
Оценка "неудовлетворительно" ставится в случае, если выполнено менее шести лабораторных работ.

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
Л1.2 Адамс Д.Р., Флойд К.С. Основы работы с XHTML и CSS: Национальный Открытый Университет "ИНТУИТ", 2016 e.lanbook.com
Л1.3 Боресков А.В., Шикин Е.В. Компьютерная графика: Учебник и практикум М : Издательство Юрайт, 2018 biblio-online.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Захарова И.Г. Информационные технологии в образовании: [учеб. пособие] М.: Академия, 2011
Л2.2 Е. Г. Газенаур Компьютерные технологии в науке и образовании: учеб. пособие [Изд-во ТГПУ], 2009
Л2.3 Вязилов Е. Д. Архитектура, методы и средства Интернет-технологий: М. : КРАСАНД, 2009
Л2.4 И. А. Котельников, П. З. Чеботаев. Издательская система LaTeX 2e: научное издание Новосибирск: Сибирский хронограф, 1998
Л2.5 Макарова Н.В., Волков В.Б. Информатика: учеб. для вузов СПб.: Питер, 2011
Л2.6 И. А. Никольская Информационные технологии в специальном образовании: учеб. для высш. проф. образования М.: Академия, 2011
Л2.7 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 "Практикум по компьютерным технологиям в радиофизике" 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)
редакторы web-файлов Amaya и Bluefish (Лицензия: Стандартная общественная лицензия GNU (GENERAL PUBLIC LICENSE) https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.ru.html)
текстовый редактор (реализация языка программирования) GNU/Emacs (Лицензия: Стандартная общественная лицензия GNU (GENERAL PUBLIC LICENSE) https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.ru.html)
свободные пакеты офисных приложений Open Office.org и/или Libre Office (Лицензия: Стандартная общественная лицензия GNU (GENERAL PUBLIC LICENSE) https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.ru.html)
система управления контентом сайта CMS Drupal (Лицензия: Стандартная общественная лицензия GNU (GENERAL PUBLIC LICENSE) https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.ru.html)
web-сервер Apache в связке с интерпретатором языка PHP и системой управления базами данных MySQL (Лицензия: Стандартная общественная лицензия GNU (GENERAL PUBLIC LICENSE) https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.ru.html)

Microsoft Windows
7-Zip
AcrobatReader
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

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 литературных источников. Самостоятельная работа студента, безусловно – один из важнейших этапов в подготовке студентов. Она приобщает студентов к исследовательской работе, обогащает опытом и знаниями, необходимыми для дальнейшего их становления как специалистов, прививает навыки работы с литературой.
Самостоятельная работа включает:
-изучение ряда вопросов, более широко раскрывающих сущность теории и практики курса;
-выполнение индивидуальных заданий.
Для эффективного изучения теоретической части дисциплины необходимо:
-построить работу по освоению дисциплины в порядке, отвечающим изучению основных этапов, согласно приведенным темам лекционного материала;
-усвоить содержание ключевых понятий;
-плотно работать с основной и дополнительной литературой по соответствующим темам.
Для эффективного изучения практической части дисциплины необходимо:
-систематически выполнять подготовку к практическим занятиям по темам;
-своевременно выполнять текущие практические задания.