Б3.ДВ4 2 Средства отображения информации

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Курский государственный университет»
Кафедра программного обеспечения и администрирования информационных систем
Рабочая программа дисциплины
«Средства отображения информации»
Направление подготовки 090900 Информационная безопасность
Профиль подготовки Организация и технология защиты информации
Квалификация (степень) Бакалавр
Факультет физики, математики, информатики
Очная форма обучения
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Курский государственный университет»
Кафедра программного обеспечения и администрирования
информационных систем
Утверждаю
Декан факультета
информатики и вычислительной техники
_________________ В.А. Кудинов
«____» ________________ 2011 г.
Рабочая программа дисциплины
«Средства отображения информации»
Направление подготовки 090900 Информационная безопасность
Профиль подготовки Организация и технология защиты информации
Квалификация (степень) Бакалавр
Факультет информатики и вычислительной техники
Очная форма обучения
Курск 2011
Рецензенты:
Е.А. Бабкин, кандидат технических наук, профессор кафедры
программного обеспечения и администрирования информационных систем
Курского государственного университета;
Е.Ю. Емельянова, кандидат технических наук, доцент кафедры
вычислительной техники Юго-Западного государственного университета.
Рабочая программа дисциплины «Средства отображения информации»
Текст  сост. Е.А. Сухотерин; Курск. гос. ун-т. – Курск, 2011. – 22 с.
Рабочая программа составлена в соответствии с Федеральным
государственным образовательным стандартом высшего профессионального
образования по направлению подготовки 090900 Информационная
безопасность, утверждённым приказом Министерства образования и науки
Российской Федерации от 28 октября 2009 г. № 496.
Рабочая программа предназначена для методического обеспечения
дисциплины основной образовательной программы 090900 Информационная
безопасность.
«____» ____________________ 2011 г.
Составители _____________________ Е.А. Сухотерин, кандидат технических наук, доцент кафедры программного обеспечения и администрирования информационных систем КГУ
 Сухотерин Е. А., 2011
 Курский государственный университет, 2011
Лист согласования рабочей программы дисциплины
«Средства отображения информации»
Направление подготовки 090900 Информационная безопасность
Квалификация (степень) Бакалавр
Факультет информатики и вычислительной техники
Очная форма обучения
2011/2012 учебный год
Рабочая программа утверждена на заседании кафедры программного
обеспечения и администрирования информационных систем,
протокол № ____ от «____» ______________ 2011 г.
Заведующий кафедрой _________________ А.П. Жмакин
Составитель ___________________________ Е.А. Сухотерин
Согласовано:
Начальник УМУ
__________________ И.Я.Благирева, «____» ______________ 2011 г.
Заведующий отделом комплектования научной библиотеки
__________________ О.В. Терещенко, «____» _______________ 2011 г.
Председатель методической комиссии по направлению
__________________ В.Н.Лопин, «____» _________________ 2011 г.
Пояснительная записка
1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы, в модульной структуре ООП
Учебная дисциплина «Средства отображения информации» - одна из составляющих прикладной подготовки специалистов в области обеспечения информационной безопасности.
Дисциплина «Средства отображения информации» относится к дисциплинам по выбору профессионального цикла.
Изучение её базируется на следующих дисциплинах: «Электротехника»,
«Электроника и схемотехника», «Аппаратные средства вычислительной техники».
Дисциплина «Средства отображения информации» обеспечивает изучение следующих дисциплин: «Инженерно-техническая защита информации»,
«Технические средства охраны».
Дисциплина «Средства отображения информации» является самостоятельным модулем.
2. Цель и задачи изучения дисциплины
Цель изучения дисциплины – формирование у студентов системы знаний
по основам построения, функционирования и применения систем отображения
информации.
Задачи изучения дисциплины:
 изучение теоретических основ, принципов построения и функционирования устройств отображения информации;
 изучение требований нормативных документов к устройствам отображения информации;
 изучение основ схемотехники в устройствах обработки и отображения информации;
 изучение основных подходов проектированию и перспектив развития современных систем обработки и отображения информации;
 изучение основ эксплуатации устройств отображения информации.
3. Ожидаемые результаты образования и компетенции по завершении освоения учебной дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
компетенций:
- способность осознавать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности в области обеспечения информационной безопасности, готовностью и
способностью к активной состязательной деятельности в условиях информационного противоборства (ОК-7);
- способность применять программные средства системного, прикладного
и специального назначения (ПК-15).
В результате изучения дисциплины «Средства отображения информации»
студенты должны:
знать:
 принципы работы и характеристики различных средств отображения информации, их функциональных узлов и подсистем (З-1);
 физические закономерности и явления, лежащие в основе построения специфических устройств отображения информации (З-2);
 принципы формирования изображения в устройствах отображения
различных типов (З-3);
 физические и фотометрические единицы измерения параметров и
характеристик средств отображения информации (З-4);
 теоретические основы проектирования и расчёта электронных
средств отображения информации (З-5);
 уровень и основные тенденции развития современных средств и систем обработки и отображения информации (З-6);
уметь:
 оценивать основные характеристики современных устройств отображения информации (У-1);
 пользоваться методами измерений, контрольно-измерительной аппаратурой при оценке качества функционирования устройств
отображения информации (У-2);
 оценивать возможности применения средств отображения в различных устройствах и системах (У-3);
 выбирать требуемые средства и устройства отображения информации для решения прикладных задач (У-4);
владеть навыками:
 по определению визуальных характеристик устройств отображения
информации (В-1);
 работы с технической литературой и другими источниками (В-2).
4. Структура дисциплины
1. Введение.
2. Основы инженерной психологии и эргономики
3. Требования нормативно-технической документации к устройствам
отображения информации
4. Общие сведения об устройствах отображения информации
5. Современные средства отображения информации, особенности их
конструкции и функционирования
6. Компьютерные средства обработки и отображения информации
7. Особенности эксплуатации систем и устройств отображения информации
5. Основные образовательные технологии
В процессе изучения дисциплины используются не только традиционные
технологии, методы и формы обучения, но и инновационные технологии, активные и интерактивные формы проведения занятий: лекции, практические занятия, консультации, самостоятельная и научно-исследовательская работы,
лекции с элементами проблемного изложения, разбор конкретных ситуаций
(кейсы).
6. Форма(-ы) контроля
Оценка качества освоения дисциплины «Средства отображения информации» включает текущий контроль успеваемости (выполнение лабораторных
работ и защита отчётов об их выполнении) и промежуточную аттестацию по
результатам выполнения первых двух практических работ.
Оценка «зачтено» на зачете ставится, если студент освоил все компетенции на пороговом уровне; «не зачтено» - имеются компетенции не освоенные
на пороговом уровне.
Структура и содержание дисциплины
№ Наименование и содерп.п. жание раздела
1.
2.
3
4.
5.
6.
Образовательные
технологии, в
т.ч. инновационные
Тема 1 Введение в курс Т. объяснитель«Средства отображения ноинформации»
иллюстративноТема 2 Основы инжего об.; т. репронерной психологии и эр- дуктивногономики
воспроизводящеТема 3 Требования
го об.; т. преднормативнометнотехнической
ориентированнодокументации к устрой- го об.; т. развиствам отображения инвающего об.; т.
формации
профессиональТема 4 Общие сведения нооб устройствах отобра- ориентированножения информации
го об.; т. моТема 5 Современные
дульного об.; т.
средства отображения
контекстного
информации, особенно- об.; т. информасти их конструкции и
ционного об.; т.
функционирования
группового об.;
Тема 6 Компьютерные
т. актуализации
средства обработки и
потенциала
отображения информасубъектов обра-
Методы и формы Формируемые
обучения, в т.ч.
компетенции
активные и интерактивные
ОК-7, ПК-15
ОК-7, ПК-15
Образователь- Формы контроля,
ные результаты оценочные средства
З-1
З-2
ОК-7, ПК-15
Лекция; практическое занятие;
лабораторная работа; консультация.
З-1, З-2, З-3, З4, З-5, З-6, У-1,
У-2, У-3, У-4,
В-1, В-2
Текущий
контроль: опрос, собеседование
7.
ции
Тема 7 Особенности
эксплуатации систем и
устройств отображения
информации
зовательного
процесса; т. коллективной мыслительной деятельности; т.
развития критического мышления.
промежуточная
аттестация – зачёт
Лекционный курс
№
п.п.
1.
2
3
4
Тема и содержание лекции
Введение.
Основные принципы формирования и восприятия информационных моделей. Информационная модель и формирование ее
элементов.
Основные фотометрические параметры.
Физиологические особенности
восприятия зрительной информации оператором. Структура и
основные технические параметры средств отображения информации.
Основы инженерной психологии и эргономики
Образовательные
Литература
технологии, в
и др. ист.ч. инновационточники
ные
Методы и
формы обучения, в т.ч. активные и интерактивные
Формируемые
компетенции
Образовательные результаты
З-1, З-2
Осн. – 1; объяснительнодоп. – 1, 2
иллюстративного об. с элементами проблемноЛекция
го изложения
ОК-7,
ПК-15
Осн. – 1;
доп. – 1, 2
ОК-7,
ПК-15
З-2, З-3,
У1
ОК-7,
ПК-15
З-3
ОК-7,
ПК-15
З-3, З-4,
У3
Лекция
Осн. – 1;
доп. – 1, 2
Требования
Осн. – 1;
нормативно-технической доку- доп. – 1, 2
ментации к устройствам отображения информации
Лекция
Лекция
Формы
контроля,
оценочные средства
Текущий
контроль:
опрос,
собеседование
5
6
7
8
9
Дискретные
индикаторы
Дискретные индикаторы. Классификация и определения. Полупроводниковые индикаторы.
Электролюминесцентные индикаторы.
Вакуумные
люминесцентные
индикаторы. Накаливаемые вакуумные индикаторы. Газоразрядные индикаторы. Жидкокристаллические индикаторы.
СОИ на дискретных индикаторах. Средства отображения
информации на дискретных индикаторах. Системы адресации.
Малоразрядные цифровые и
буквенно-цифровые средства
отображения информации.
Осн. – 1;
доп. – 1, 2,4
Средства отображения знакографической информации на
матричных экранах.
СОИ на ЭЛТ. Средства отображения информации с электронно-лучевыми индикаторами. Классификация и основные
определения. Принципы формирования знаков в СОИ телевизионного типа.
Осн. – 1;
доп. – 1, 2
ОК-7,
ПК-15
З-1, З5
ОК-7,
ПК-15
З-1, З5
ОК-7,
ПК-15
З-1, З5,
У4
ОК-7,
ПК-15
З-1, З5
ОК-7,
ПК-15
З-1, З5
Лекциявизуализация
Осн. – 1;
доп. – 1, 3
Лекциявизуализация
Осн. – 1;
доп. – 1, 2
Лекциявизуализация
Лекциявизуализация
Осн. – 1;
доп. – 1, 3
Лекция
10
11
12
13
Функциональная схема буквенно-цифровых СОИ телевизионного типа. Графические СОИ
телевизионного типа. СОИ программно-растрового типа. СОИ
с функциональным способом
формирования знаков.
Цифровые узлы СОИ - Особенности построения цифровых
узлов средств отображения информации. Буферные запоминающие устройства буквенноцифровых СОИ. Вспомогательное буферное запоминающее
устройство телевизионных графических СОИ.
Кодирование информации о
графике знаков в постоянных
запоминающих
устройствах
знакогенераторов телевизионных СОИ. Построение знакогенераторов телевизионных СОИ
с использованием комбинаторных логических схем.
Осн. – 1;
доп. – 1, 2,3
Устройство адресации буквенно-цифровых телевизионных
СОИ. Устройство синхронизации телевизионных СОИ.
Осн. – 1;
доп. – 1, 2,
4
ОК-7,
ПК-15
З-1, З5
ОК-7,
ПК-15
З-1, З5
ОК-7,
ПК-15
З-1, З6
ОК-7,
ПК-15
З-1, З5
Лекциявизуализация
Осн. – 1;
доп. – 1, 4
Лекциявизуализация
Осн. – 1;
доп. – 4, 2
Лекция
Лекциявизуализация
14
15
16
17
Устройство ручного ввода знаковой информации.
Компьютерные средства обработки и отображения информации. Микропроцессорные системы отображения информации. Общие принципы построения.
Телевизионные средства отображения информации с микропроцессорной системой управления..
Микропроцессорные средства
отображения информации на
дискретных индикаторах
Особенности эксплуатации систем и устройств отображения
информации
Осн. – 1;
доп. – 2, 4
ОК-7,
ПК-15
З-1, У-1,
В-1
ОК-7,
ПК-15
З-1
З-1, З6
Лекция
ОК-7,
ПК-15
З-1, З6
Лекция
ОК-7,
ПК-15
Лекция
Осн. – 1;
доп. – 1, 3
Осн. – 1;
доп. – 1, 2
Лекция
промежуточная аттестация – зачёт
Практические занятия
№
п.п.
1.
2.
3.
Тема и содержание
занятия
Формирование
информационных
моделей:
разработать и
начертить схему
трафика информации с описанием
принципа её работы.
Системы отображения информации на ЖК панелях : изучить основные принципы
построения систем
отображения информации на ЖК
панелях.
Системы отображения информации на плазменных
панелях: изучить
основные принципы
Методы и
формы обучения, в т.ч. активные и интерактивные
Литература: репродуктивно- монологичеосн. – 1
воспроизводяще- ский метод,
доп. – 1, 2
го об.; професалгоритмичесиональноский метод
ориентированного об.
Образовательные
Литература
технологии, в
и др. ист.ч. инновационточники
ные
Формиру- Образоваемые комтельные
петенции результаты
Формы контроля, оценочные средства
ОК-7, ПК15
У-1, В-1
опрос,
тестирование,
Литература: репродуктивноосн. – 1
воспроизводящедоп. – 1, 3
го об.; профессиональноориентированного об.
монологический метод,
алгоритмический метод
ОК-7, ПК15
У-1, В-1
опрос,
тестирование,
Литература: репродуктивноосн. – 1
воспроизводящедоп. – 3, 2
го об.; профессиональноориенти-
монологический метод,
алгоритмический метод
ОК-7, ПК15
У-1, В3
опрос,
тестирование,
построения систем
отображения информации на плазменных панелях.
4.
5
Системы отображения информации на светодиодных панелях: изучить основные
принципы построения систем отображения информации
на светодиодных
панелях.
Цифровые узлы
систем отображения информации:
изучить основы построения полиграммных систем отображения информации;
разработка структурных и функциональных схем полиграммных систем
отображения информации.
рованного об.
Литература: репродуктивноосн. – 1
воспроизводящедоп. – 3,4
го об.; профессиональноориентированного об.
монологический метод,
алгоритмический метод
ОК-7, ПК15
З-1, З-2, У- опрос,
2
тестирование,
Литература: репродуктивноосн. – 1
воспроизводящедоп. – 4
го об.; профессиональноориентированного об.
монологический метод,
алгоритмический метод
ОК-7, ПК15
З-1, З-2,
У-2
опрос,
тестирование,
6
Телевизионные си- Литература: репродуктивно- монологичеосн. – 1
воспроизводяще- ский метод,
стемы отображения информации:
доп. – 3, 4
го об.; професалгоритмичеизучить основы посиональноский метод
строения телевизиориентионных систем отоброванного об.
ражения информации
ОК-7, ПК15
промежуточная аттестация
– зачёт
Самостоятельная работа
Раздел или тема,
Виды и содержание
№
выносимые на
Литература и др. Формируемые
самостоятельной
п.п. самостоятельное
источники
компетенции
работы
изучение
1.
Построение знако- Реферат (конспектиро- Литература:
ОК-7, ПК-15
генераторов теле- вание)
доп. – 2 .. 4
визионных СОИ с
использованием
комбинационных
логических схем.
Устройство адресации буквенноцифровых телевизионных СОИ
Образовательные
результаты
З-1, З-2,
У-2
Формы контроля,
оценочные
средства
защита рефератов,
промежуточная
аттестация - зачёт
Примерный перечень вопросов к зачету
1. Обобщённая структурная схема СОИ.
2. Информационная модель, её алфавит, основание кода алфавита; информационное поле, его формат.
3. Буферные запоминающие устройства буквенно-цифровых СОИ.
4. Знаковые генераторы. Принцип действия.
5. Полупроводниковые индикаторы.
6. Электролюминесценция. Зонная диаграмма и схемы переходов, вызывающие люминесценцию.
7. Основные фотометрические параметры.
8. Элементы отображения в дискретных индикаторах.
9. Жидкокристаллические индикаторы. Характеристики индикаторов.
10. Формирование элементов информационной модели.
11. Структурная схема формирования строчного, гасящего и синхроимпульсов.
12. Буквенно-цифровые СОИ с самосканированием.
13. Принцип формирования цветной графической информационной модели.
14. Классификация дискретных индикаторов.
15. Электролюминесцентные индикаторы.
16. Преобразователь кода информационной модели.
17. Устройство адресации буквенно-цифровых телевизионных СОИ.
18. Буквенно-цифровые СОИ с матричной индикацией.
19. Психофизиологические особенности восприятия зрительной информации оператором.
20. Сенсорный преобразователь. Структурная схема, временные диаграммы.
21. СОИ на дискретных индикаторах.
22. Сила света, яркость и световой поток активных (первичных) источников света.
23. Вспомогательное БЗУ телевизионных графических СОИ.
24. Индикаторные тиратроны. Структура, распределение потенциалов в
рабочем пространстве.
25. Конструкция монолитного полупроводникового индикатора.
26. Микропроцессорные системы отображения информации.
27. Геометрические и фотометрические параметры информационного поля.
28. Построение знакогенераторов телевизионных СОИ на комбинационных логических схемах.
29. Газоразрядные индикаторы. Общие свойства.
30. Информационная модель.
31. Схема копирования клавиатуры с линейной системой адресации.
32. Жидкокристаллические индикаторы. Общие свойства.
33. Телевизионные средства отображения информации с микропроцессорной системой управления.
34. Режим ввода информации с устройства клавиатуры.
35. Индикаторные панели. Матричные индикаторы.
36. Прогрессивная, чересстрочная, спиралевидная виды развёрток.
37. Системы синхронизации с автоматической привязкой к частоте электросети.
38. Основные подгруппы индикаторных панелей.
39. Основные технологические параметры средств отображения информации.
40. Излучения полупроводников во внешнюю среду.
41. Малоразрядные цифровые СОИ.
42. СОИ полиграфического типа.
43. Устройство ручного ввода знаковой информации.
44. Цифровые СОИ с однокоординатной адресацией.
45. Алфавит и основание алфавита информационной модели.
46. Форма полного телевизионного сигнала, его составляющие.
47. Включение индикаторных панелей (ГИП) с внешней адресацией.
48. Временные характеристики зрительного анализатора (критическая частота мелькания и время адаптации).
49. Применение двухуровневых схем ПЗУ в знакогенераторах.
50. Газоразрядный диод. Временные параметры тока, схема включения,
рабочая точка.
51. Принципы формирования знаков в СОИ телевизионного типа.
52. Кандел-амперные характеристики полупроводниковых излучателей.
53. Средства отображения знакографической информации на матричных
экранах.
54. Основные определения СОИ на ЭЛИ.
55. Структура средств отображения информации.
56. Схема кодирования клавиатуры.
57. СОИ на дискретных индикаторах. Системы адресации.
58. Принципы формирования цвета в информационной модели.
59. Жидкокристаллические индикаторы. Типы индикаторов.
60. Дискретные индикаторы. Определения и понятия.
61. Структура люминесцентного индикатора, возбуждаемого переменным
током.
62. Микропроцессорные средства отображения информации на дискретных индикаторах.
63. Статические и динамические графические информационные модели.
64. Классификация СОИ на электронно-лучевых индикаторах (ЭЛИ).
65. Зонные диаграммы (р-п) переходов.
66. Буквенно-цифровые СОИ.
67. Графические СОИ телевизионного типа.
68. Конструкция гибридного полупроводникового индикатора.
69. Микропроцессорные системы отображения информации.
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Литература
Основная
1. Бройдо В. Л. Архитектура ЭВМ и систем: учебник для вузов / В. Л.
Бройдо. – М. : Питер, 2009. - 720 с.
Дополнительная
1. Алиев Т. М. Системы отображения информации: учеб. пособие / Т.
М. Алиев. – М. : Высшая школа, 1988. – 223 с.
2. Яблонский Ф. М. Средства отображения информации: учеб.
пособие / Ф. М. Яблонский. – М. : Высшая школа, 1988. – 198 с.
3. Волович Г. И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых
устройств: учеб. пособие / Г. И. Волович. – М.: Додэка - XXI, 2011. – 528 с.
4. Горелик В. Ю. Схемотехника ЭВМ: учеб. пособие / В. Ю. Горелик.
– М.: Высшая школа, 2007. - 174 с.
Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
1. Электронная
библиотечная
система
«КнигаФонд»:
http://www.knigafund.ru/
2. Электронная
библиотечная
система
издательства
«Лань»:
http://e.lanbook.com/
Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для чтения лекций – аудитория, оборудованная компьютером с проектором, для проведения лабораторных занятий – стандартный компьютерный
класс.
Схема распределения учебного времени
по видам учебной деятельности
Общая трудоемкость дисциплины – 3 зачётные единицы (108 академических
часов)
Виды учебной деятельности
Трудоемкость, час
Общая трудоемкость
Аудиторная работа
в том числе:
лекции
практические занятия
Самостоятельная работа
108
60
36
24
48
Схема распределения учебного времени по семестрам
Виды учебной деятельности
Общая трудоемкость
Аудиторная работа
в том числе:
лекции
практические занятия
Самостоятельная работа
Промежуточная аттестация
Трудоемкость, час
6 сем.
Всего
108
60
108
60
36
24
48
Зач.
36
24
48
Учебно-тематический план
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Наименование
раздела, тема
Тема 1 Введение в
курс
«Средства отображения информации»
Тема 2 Основы инженерной психологии и эргономики
Тема 3 Требования
нормативнотехнической документации к устройствам отображения
информации
Тема 4 Общие сведения об устройствах
отображения информации
Тема 5 Современные
средства отображения информации,
особенности их конструкции и функционирования
Тема 6 Компьютерные средства обработки и отображения
информации
Тема 7 Особенности
эксплуатации систем
и устройств отображения информации
Промежуточная аттестация (зачет)
Итого:
Общая
трудоемкость,
час
В том числе аудиторных
из них:
практ.
Самостоятельная
работа
всего
лекц.
8
4
4
10
6
4
2
4
16
8
4
4
8
16
8
4
4
8
18
10
8
4
8
18
10
8
4
8
22
14
4
6
8
108
60
36
24
лабор.
4
0
48