Рабочая программа учебной дисциплины ОП.04 Электроника и схемотехника

Приложение

к ООП по специальности 10.02.05. Обеспечение информационной безопасности автоматизированных систем

дисциплина общепрофессионального цикла

стр.

1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

4

1. СТРУКТУРА и содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

7

1. условия реализации программы учебной дисциплины

14

1. Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины

15

Код

Результат

1

2

З1

элементарную базу, компоненты и принципы работы типовых электронных приборов и устройств;

З2

элементарную базу, принципы работы типовых цифровых устройств;

З3

основные сведения об измерении электрических величин;

З4

принцип действия основных типов электроизмерительных приборов;

З5

типовые узлы и устройства микропроцессорных систем, микроконтроллеров.

Код

Результат

1

2

У1

читать электрические принципиальные схемы типовых устройств электронной техники;

У2

выполнять расчет и подбор элементов типовых электронных приборов и устройств;

У3

проводить измерения параметров электрических величин.

1

2

ОК 03

Планировать и реализовывать собственное профессиональное и личностное развитие.

ОК 06

Проявлять гражданско-патриотическую позицию, демонстрировать осознанное поведение на основе традиционных общечеловеческих ценностей.

ОК 09

Использовать информационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 10

Пользоваться профессиональной документацией на государственном и иностранном языках

ПК 2.4

Осуществлять обработку, хранение и передачу информации ограниченного доступа

ПК 3.1

Осуществлять установку, монтаж, настройку и техническое обслуживание технических средств защиты информации в соответствии с требованиями эксплуатационной документации

Осуществлять эксплуатацию технических средств защиты информации в соответствии с требованиями эксплуатационной документации

Осуществлять измерение параметров побочных электромагнитных излучений и наводок, создаваемых техническими средствами обработки информации ограниченного доступа

Осуществлять измерение параметров фоновых шумов, а также физических полей, создаваемых техническими средствами защиты информации

Организовывать отдельные работы по физической защите объектов информатизации

Код

Личностные результаты

1

2

ЛР 4

Сформированность мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики, основанного на диалоге культур, а также различных форм общественного сознания, осознание своего места в поликультурном мире.

ЛР 7

Навыки сотрудничества со сверстниками, детьми младшего возраста, взрослыми в образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, проектной и других видах деятельности.

ЛР 11

Бережное, ответственное и компетентное отношение к физическому и психологическому здоровью, как собственному, так и других людей, умение оказывать первую помощь.

ЛР 13

Осознанный выбор будущей профессии и возможностей реализации собственных жизненных планов; отношение к профессиональной деятельности как возможности участия в решении личных, общественных, государственных, общенациональных проблем.

ЛР 14

Сформированность экологического мышления, понимания влияния социально-экономических процессов на состояние природной и социальной среды; приобретение опыта эколого-направленной деятельности.

ЛР 15

Ответственное отношение к созданию семьи на основе осознанного принятия ценностей семейной жизни.

ЛР 16

Готовый соответствовать ожиданиям работодателей: проектномыслящий, эффективно взаимодействующий с членами команды и сотрудничающий с другими людьми, осознанно выполняющий профессиональные требования, ответственный, пунктуальный, дисциплинированный, трудолюбивый, критически мыслящий, нацеленный на достижение поставленных целей, демонстрирующий профессиональную жизнестойкость

ЛР 17

Соответствие уровня сформированности личностных качеств студентов уровню запросов работодателей

ЛР 18

Сохраняющий психологическую устойчивость в ситуативно сложных или стремительно меняющихся ситуациях

ЛР 19

Способный искать нужные источники информации и данные, воспринимать, анализировать, запоминать и передавать информацию с использованием цифровых средств, предупреждающий свое и чужое деструктивное поведение в сетевом пространстве.

ЛР 20

Открытый к текущим и перспективным изменениям в мире труда и профессий

ЛР 21

Развивающий творческие способности, способный креативно мыслить

ЛР 22

Экономически активный, предприимчивый, готовый к самозанятости

ЛР 23

Готовый к профессиональной конкуренции и конструктивной реакции на критику

ЛР 24

Признающий ценность непрерывного образования, ориентирующийся в изменяющемся рынке труда, управляющий собственным профессиональным развитием, рефлексивно оценивающий собственный жизненный опыт, критерии личной успешности

ЛР 25

Гибко реагирующий на появление деятельности, готовый к их усвоению

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка

120

Обязательная учебная нагрузка

120

в том числе:

теоретическое обучение

58

практические занятия

62

самостоятельная работа

36

Промежуточная аттестация проводится в форме дифференцированного зачета

(4 семестр)

Наименование разделов
и тем

Содержание учебного материала и формы организации деятельности обучающихся

Уровень усвоения

Объем часов

Осваиваемые элементы компетенций и личностных результатов

1

2

3

4

5

Раздел 1. Электроника

70

Введение

Содержание учебного материала

2

ОК 03

1. Предмет и задачи дисциплины. Историческая справка.

2. Структура дисциплины, ее роль и место в системе подготовки.

2

2

Тема 1.1. Основные понятия и законы

Тема 1.1. Основные понятия и законы

Содержание учебного материала

12

ОК 03, 06,

09, 10

ПК 3.1,

ПК 3.2,

ПК 3.5, ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13-ЛР25

ОК 03, 06,

09, 10

ПК 3.1,

ПК 3.2,

ПК 3.5, ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13-ЛР25

1. Понятие электрической цепи.

2. Ток, напряжение, ЭДС, мощность в электрической цепи.

3. Схемы электрических цепей.

4. Основные элементы электрических цепей и их параметры.

5.Закон Ома. Законы Кирхгофа. Баланс мощностей в электрической цепи.

6. Классификация методов расчета электрических цепей.

7. Современное программное обеспечение для расчета электрических цепей на ЭВМ.

8. Метод преобразования. Метод непосредственного применения законов Кирхгофа.

9. Основные понятия о синусоидальных электрических величинах.

10. Цепь синусоидального тока с одним элементом (R, L. или С).

11. Методы расчета цепей синусоидального тока.

12.Расчет электрических цепей синусоидального тока при

последовательном соединении элементов.

13. Расчет электрических цепей синусоидального тока при

параллельном соединении элементов.

14. Основные понятия и определения теории переходных процессов.

15. Законы коммутации. Классический метод расчета переходных процессов.

16 Постоянная времени цепи.

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

12

Практические занятия:

26

1. Расчет электрических цепей постоянного тока.

2. Расчет нелинейных цепей постоянного тока

3. Расчет цепей переменного тока.

4. Исследование цепи переменного тока с RLC.

5. Исследование электрических цепей постоянного тока.

6. Исследование электрической цепи синусоидального тока.

7. Изучение неразветвлённой цепи переменного тока.

8. Изучение разветвлённой цепи переменного тока.

9. Исследование переходных процессов в электрических цепях.

20

6

Самостоятельная работа обучающихся:

Решение задач «Расчет цепи постоянного тока»

Решение задач «Расчет трехфазной цепи с симметричными и несимметричными нагрузками»

Тема 1.2. Электроизмерения

Содержание учебного материала

14

ОК 03, 06,

09, 10

ПК 3.1,

ПК 3.2,

ПК 3.3,

ПК 3.4, ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13-ЛР25

1. Основные понятия и определения. Погрешности измерений и их классификация.

2. Средства измерений и их свойства.

3.Принцип действия основных типов аналоговых приборов.

4. Принцип действия основных типов цифровых приборов.

5.Общая характеристика методов измерения параметров электрических цепей и устройств.

6. Компенсационный и мостовой методы измерения.

2

2

2

2

2

2

6

Практические занятия:

8

10. Изучение электрических свойств электротехнических материалов.

11. Методы и средства измерения магнитных величин.

12. Исследование электромеханических электроизмерительных приборов.

13. Исследование электронного осциллографа.

8

Тема 1.3. Полупроводниковые приборы

Содержание учебного материала

14

ОК 03, 06,

09, 10

ПК 3.1,

ПК 3.2,

ПК 3.5,

ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13-ЛР25

1. Классификация электронных приборов. Собственная и примесная проводимости полупроводников. Физические процессы в свободном р-n-переходе.

2. Прямое и обратное смещение р-n-перехода. Выпрямительные диоды. Стабилитроны.

3. Назначение и классификация биполярных транзисторов (БТ). Схемы включения биполярных транзисторов. Физические процессы в БТ.

4. Статические характеристики БТ в схемах ОЭ и ОБ. Первичные (физические) параметры БТ. Вторичные (h-параметры) БТ.

5. Динамические характеристики по постоянному току. Динамические характеристики по переменному току.

6. Полевой транзистор с управляющим р-п–переходом. МДП-транзистор с встроенным каналом. МДП-транзистор с индуцированным каналом.

7. Классификация электронных усилителей. Структурная схема усилителя и его основные показатели. Принципиальная электрическая схема усилителя. Обеспечение режима работы транзистора в схеме усилителя.

2

2

2

2

2

2

2

14

Практические занятия:

14

14. Выбор режима неискаженного усиления транзистора.

15. Исследование полупроводниковых диодов.

16. Исследование биполярного транзистора.

17. Исследование усилителя звуковой частоты.

8

6

Самостоятельная работа обучающихся:

Решение задач «Расчет внешних характеристик промышленных трансформаторов»

Решение задач «Расчет механических характеристик асинхронного двигателя»

Раздел 2. Схемотехника

50

Тема 2.1. Аналоговые электронные устройства

Содержание учебного материала

14

ОК 03, 06,

09, 10

ПК 3.1,

ПК 3.3,

ПК 3.4,

ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13-ЛР25

1. Базовые схемные конфигурации аналоговых микросхем. Базовые схемные конфигурации цифровых микросхем. (ТТЛ с простым и сложным инвертором). Особенности построения и виды интегральных усилителей.

2. Структурная схема операционного усилителя и его основные показатели. Усилитель с инвертированным входного сигнала. Усилитель без инвертирования входного сигнала.

3. Сумматоры аналоговых сигналов на ОУ. Интегрирующие и дифференцирующие схемы на ОУ. Активные фильтры на ОУ.

2

2

2

6

Практические занятия:

8

18. Расчёт выпрямителей и усилителей.

19. Исследование операционного усилителя

4

Самостоятельная работа обучающихся:

Изучение системы обозначений интегральных логических элементов, справочных материалов

4

Тема 2.2. Цифровые электронные устройства

Тема 2.2. Цифровые электронные устройства

Содержание учебного материала

14

ОК 03, 06,

09, 10

ПК 3.1,

ПК 3.2,

ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13-ЛР25

ОК 03, 06,

09, 10

ПК 3.1,

ПК 3.2,

ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13-ЛР25

1. Основные понятия алгебры логики. Способы задания логических функций. Минимизация логических функций.

2. Назначение и классификация сумматоров. Комбинационный сумматор на два входа. Комбинационный сумматор на три входа. Многоразрядный комбинационный сумматор.

3. Шифраторы. Дешифраторы. Наращивание дешифраторов

4. Принцип построения мультиплексоров. Наращивание мультиплексоров. Принцип построения демультиплексоров.

5. Классификация триггеров. RS – триггер на ИЛС. JK – триггер на ИЛС.

6. Назначение и классификация регистров. Параллельные регистры. Последовательные регистры.

7. Назначение и классификация счетчиков. Двоичные счетчики. Двоично-десятичные счетчики.

2

2

2

2

2

2

2

14

Практические занятия:

20

20. Изучение резонанса токов и напряжений.

21. Исследование вольт - амперной характеристики полупроводниковых приборов.

22. Расширение пределов измерений.

23. Изучение работы аппаратуры управления и защиты.

24. Задание логических функций различными способами.

25. Минимизация логических функций.

26. Проектирование регистров.

27. Исследование триггеров.

28. Исследование регистров.

29. Исследование счетчиков.

20

Тема 2.3. Основные сведения о микропроцессорах и микроконтроллерах

Содержание учебного материала

2

ОК 03, 06,

09, 10

ПК 3.1,

ПК 3.2,

ПК 3.5, ЛР4, ЛР7, ЛР10, ЛР13-ЛР25

1. Назначение, основные параметры запоминающих устройств (ЗУ).

2. Структурная схема ЗУ. Назначение и классификация микропроцессоров (МП).

2

2

Практические занятия:

4

30. Установка схем управления питанием и режимов работы ПК.

31. Назначение и классификация микропроцессоров (МП).

2

2

Самостоятельная работа обучающихся:

Составление конспекта «Перечень логических элементов»

Составление конспекта «И-НЕ на 3 входа ТТЛ»

Составление конспекта «НЕ на МОП – транзисторах без ускоряющей емкости»

Составление конспекта «ИЛИ-НЕ на МОП (металл-оксид-полупроводник)

транзисторах на 2 входа»

Составление конспекта «И-НЕ на МОП транзисторах на 2 входа»

Составление конспекта «НЕ на биполярном транзисторе n-p-n»

Составление конспекта «ИЛИ на 2 входа на биполярном транзисторе n-p-n»

Составление конспекта «И на три входа на диодах»

Составление конспекта «НЕ на КМОП - транзисторах»

Составление конспекта «И-НЕ на входа на ТТЛ»

Составление конспекта «ИЛИ на 3 входа на диодах»

20

Дифференцированный зачет

2

Всего:

120

Результаты обучения

(освоенные умения и знания)

Критерии оценки

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

1

2

3

Знания:

З1 элементную базу, компоненты и принципы работы типовых электронных приборов и устройств;

З2 элементную базу, принципы работы типовых цифровых устройств;

З3 типовые узлы и устройства микропроцессорных систем, микроконтроллеров;

З4 основные сведения об измерении электрических величин;

З5 принцип действия основных типов электроизмерительных приборов;

Количество правильных ответов, правильно выполненных заданий

90 ÷ 100 % правильных ответов –

5 (отлично)

80 ÷ 89 % правильных ответов –

4 (хорошо)

70 ÷ 79% правильных ответов –

3(удовлетворительно)

менее 70% правильных ответов –

2 (не удовлетворительно

Оценка знаний в ходе тестирования, проведения практических и лабораторных работ

Умения:

У1 читать электрические принципиальные схемы типовых устройств электронной техники;

У2 выполнять расчет и подбор элементов типовых электронных приборов и устройств;

У3 проводить измерения параметров электрических величин.

Количество правильных ответов, правильно выполненных заданий

90 ÷ 100 % правильных ответов –

5 (отлично)

80 ÷ 89 % правильных ответов –

4 (хорошо)

70 ÷ 79% правильных ответов –

3(удовлетворительно)

менее 70% правильных ответов –

2 (не удовлетворительно

Экспертная оценка результатов деятельности обучающегося при выполнении и защите результатов

практических занятий и лабораторных работ

Результаты

(освоенные общие компетенции)

Основные показатели результатов подготовки

Формы и методы контроля

1

2

3

ОК 03. Планировать и реализовывать собственное профессиональное и личностное развитие.

- демонстрация ответственности за принятые решения

- обоснованность самоанализа и коррекция результатов собственной работы.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий.

ОК 06. Проявлять гражданско-патриотическую позицию, демонстрировать осознанное поведение на основе традиционных общечеловеческих ценностей.

Соблюдение норм поведения во время учебных занятий.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий.

ОК 09. Использовать информационные технологии в профессиональной деятельности.

Эффективность использования информационно-коммуникационных технологий в профессиональной деятельности согласно формируемым умениям и получаемому практическому опыту.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий.

ОК 10. Пользоваться профессиональной документацией на государственном и иностранном языках.

Эффективность использования в профессиональной деятельности необходимой технической документации, в том числе на английском языке.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий.

ПК 2.4. Осуществлять обработку, хранение и передачу информации ограниченного доступа

Проявлять знания, навыки и умения в обработке, хранении и передаче информации ограниченного доступа.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий.

ПК 3.1. Осуществлять установку, монтаж, настройку и техническое обслуживание технических средств защиты информации в соответствии с требованиями эксплуатационной документации.

Демонстрировать умения и практические навыки в установке, монтаже, настройке и проведении технического обслуживания технических средств защиты информации в соответствии с требованиями эксплуатационной документации.

Принципы действия, устройство, основные характеристики электронных устройств и приборов.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий.

ПК 3.2. Осуществлять эксплуатацию технических средств защиты информации в соответствии с требованиями эксплуатационной документации.

Проявлять умения и практического опыта в эксплуатации технических средств защиты информации в соответствии с требованиями эксплуатационной документации.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий.

ПК 3.3. Осуществлять измерение параметров побочных электромагнитных излучений и наводок, создаваемых техническими средствами обработки информации ограниченного доступа.

Проводить работы по измерению параметров побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН), создаваемых техническими средствами обработки информации ограниченного доступа.

Подбирать устройства электронной техники и оборудование с определенными параметрами и характеристиками.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий.

ПК 3.4. Осуществлять измерение параметров фоновых шумов, а также физических полей, создаваемых техническими средствами защиты информации.

Проводить самостоятельные измерения параметров фоновых шумов, а также физических полей, создаваемых техническими средствами защиты информации.

Устройство, принцип действия и основные характеристики электронных приборов.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий.

ПК 3.5. Организовывать отдельные работы по физической защите объектов информатизации.

Проявлять знания в выборе способов решения задач по организации отдельных работ по физической защите объектов информатизации. Проводить исследования цифровых электронных схем с использованием средств схемотехнического моделирования.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий.

Личностные результаты

Основные показатели результатов подготовки

Формы и методы контроля

1

2

3

ЛР 4. Проявляющий и демонстрирующий уважение к людям труда, осознающий ценность собственного труда. Стремящийся к формированию в сетевой среде личностно и профессионального конструктивного «цифрового следа»

Демонстрирует уважение к чужому труду.

Проявляет ответственность за результат учебной деятельности и подготовки к профессиональной деятельности.

Осознает, что такое «цифровой след».

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 7. Осознающий приоритетную ценность личности человека; уважающий собственную и чужую уникальность в различных ситуациях, во всех формах и видах деятельности.

Осознает, что личность каждого человека имеет огромную ценность.

Признает, что у каждого есть свои особенности, а также сильные и слабые стороны, не сравнивает себя с другими людьми.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 10. Заботящийся о защите окружающей среды, собственной и чужой безопасности, в том числе цифровой

Демонстрирует экологическую культуру, бережное отношение к родной земле, природным богатствам России и мира.

Несет ответственность за состояние природных ресурсов.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 13. Демонстрирующий готовность и способность вести диалог с другими людьми, достигать в нем взаимопонимания, находить общие цели и сотрудничать для их достижения в профессиональной деятельности

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 14. Проявляющий сознательное отношение к непрерывному образованию как условию успешной профессиональной и общественной деятельности

Демонстрирует использование полученных знаний и умений на производственной практике, на научно-практических конференциях, при создании индивидуального проекта.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 15. Проявляющий гражданское отношение к профессиональной деятельности как к возможности личного участия в решении общественных, государственных, общенациональных проблем

Демонстрирует осознанный выбор будущей профессии и возможностей реализации собственных жизненных планов.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 16. Готовый соответствовать ожиданиям работодателей: проектномыслящий, эффективно взаимодействующий с членами команды и сотрудничающий с другими людьми, осознанно выполняющий профессиональные требования, ответственный, пунктуальный, дисциплинированный, трудолюбивый, критически мыслящий, нацеленный на достижение поставленных целей, демонстрирующий профессиональную жизнестойкость

Способен к эффективной работе в команде независимо от собственных амбиций и личных предпочтений вступать в эффективную коммуникацию и работать на групповой результат

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 17. Соответствие уровня сформированности личностных качеств студентов уровню запросов работодателей

Демонстрирует осуществление самооценки результатов работы по критериям работодателя.

Демонстрирует использование полученных знаний и умений на производственной практике.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 18. Сохраняющий психологическую устойчивость в ситуативно сложных или стремительно меняющихся ситуациях

Демонстрирует психологическую устойчивость в конфликтных ситуациях.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 19. Способный искать нужные источники информации и данные, воспринимать, анализировать, запоминать и передавать информацию с использованием цифровых средств, предупреждающий свое и чужое деструктивное поведение в сетевом пространстве.

Демонстрирует умение искать нужные источники информации, пользоваться поисковыми системами, использовать компьютерную систему для хранения, передачи и обработки информации.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 20. Открытый к текущим и перспективным изменениям в мире труда и профессий

Демонстрирует умение быстро адаптироваться к незнакомой обстановке.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 21. Развивающий творческие способности, способный креативно мыслить

Демонстрирует личностные качества, необходимые для эффективной профессиональной деятельности.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 22. Экономически активный, предприимчивый, готовый к самозанятости

Проявляет экономическую активность и навыки предпринимательской деятельности.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 23. Готовый к профессиональной конкуренции и конструктивной реакции на критику

Проявляет профессиональную активность.

Демонстрирует личностные качества, необходимые для эффективной профессиональной деятельности.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 24. Признающий ценность непрерывного образования, ориентирующийся в изменяющемся рынке труда, управляющий собственным профессиональным развитием, рефлексивно оценивающий собственный жизненный опыт, критерии личной успешности

Демонстрирует использование полученных знаний и умений на производственной практике, на научно-практических конференциях, при создании индивидуального проекта.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий

ЛР 25. Гибко реагирующий на появление деятельности, готовый к их усвоению

Демонстрирует умение быстро адаптироваться к незнакомой обстановке.

Наблюдение и оценка при выполнении практических заданий