Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechanika i budowa maszyn (N2)

Sylabus przedmiotu Metody numeryczne w energetyce:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Mechanika i budowa maszyn
Forma studiów studia niestacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Metody numeryczne w energetyce
Specjalność niekonwencjonalne i konwencjonalne systemy energetyczne
Jednostka prowadząca Katedra Techniki Cieplnej
Nauczyciel odpowiedzialny Radomir Kaczmarek <Radomir.Kaczmarek@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL2 8 1,30,50zaliczenie
wykładyW2 6 0,70,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawowa wiedza z zakresu algebry i fizyki

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z wybranymi algorytmami numerycznymi i ich przydatnością do rozwiązywania zadań inżynierskich.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Praktyczne wykorzystanie poznanych na wykładzie metod numerycznych przy użyciu dostępnego oprogramowania8
8
wykłady
T-W-11. Wprowadzenie do obliczeń numerycznych. 2. Metody numeryczne różniczkowania i całkowania. 3. Metody numeryczne rozwiązywana liniowych równań algebraicznych (metodą eliminacji Gaussa oraz metodą Gaussa-Seidela) 4. Interpolacja i aproksymacja funkcji jednej zmiennej, aproksymacja średniokwadratowa i jednostajna. 5. Rozwiązywanie równań nieliniowych z jedną niewiadomą, wybrane metody rozwiązywania układów równań nieliniowych. 6. Metody gradientowe poszukiwania minimum funkcji wielu zmiennych. Macierz Jacobiego. 7. Rozwiązywanie równań i układów równań różniczkowych zwyczajnych, ogólne metody różnicowe, metody ekstrapolacyjno-interpolacyjne, metody typu Runge-Kutty.6
6

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach8
A-L-2Konsultacje5
A-L-3Praca własna studenta16
A-L-4Przygotowanie do zaliczenia10
39
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach6
A-W-2Konsultacje3
A-W-3Studiowanie literatury przedmiotu8
A-W-4Przygotowanie do zaliczenia4
21

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie wykładów
S-2Ocena podsumowująca: Wykonanie zadania zaliczającego ćwiczenia laboratoryjne

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
MBM_2A_NKS/05_W01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie wybrać właściwy sposób rozwiązywania zagadnień z dziedziny numeryki
MBM_2A_W01T2A_W01C-1T-W-1M-1, M-2S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
MBM_2A_NKS/05_U01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć stosować poznane metody rozwiązywania zagadnień numerycznych
MBM_2A_U09T2A_U09C-1T-W-1M-1, M-2S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
MBM_2A_NKS/05_K01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie zdolność do posługiwania się metodami numerycznymi
MBM_2A_K01T2A_K01C-1T-W-1M-1, M-2S-1, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
MBM_2A_NKS/05_W01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie wybrać właściwy sposób rozwiązywania zagadnień z dziedziny numeryki
2,0
3,0Student poprawienie dobiera metody rozwiązywania jedynie wybranych problemów
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
MBM_2A_NKS/05_U01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć stosować poznane metody rozwiązywania zagadnień numerycznych
2,0
3,0Student poprawienie dobiera metody oraz potrafi je zastosować jedynie do rozwiązania wybranych problemów
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
MBM_2A_NKS/05_K01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie zdolność do posługiwania się metodami numerycznymi
2,0
3,0Student poprawienie dobiera metody oraz potrafi je zastosować jedynie do rozwiązania najprostszych problemów
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Z. Fortuna, B. Macukow, J. Wąsowski, Metody numeryczne, WNT, Warszawa, 2005
  2. E. Majchrzak, J i M. Jankowscy, Metody numeryczne. Podstawy teoretyczne, aspekty praktyczne i algorytmy, WPŚ, Gliwice, 2004
  3. A. Grabarski, I. Musiał-Walczak, W. Sadkowski, A. Smoktunowicz, J. Wąsowski, Ćwiczenia laboratoryjne z metod numerycznych, Warszawa, 2002

Literatura dodatkowa

  1. A. Ralston, Wstęp do analizy numerycznej, PWN, 1983

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Praktyczne wykorzystanie poznanych na wykładzie metod numerycznych przy użyciu dostępnego oprogramowania8
8

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-11. Wprowadzenie do obliczeń numerycznych. 2. Metody numeryczne różniczkowania i całkowania. 3. Metody numeryczne rozwiązywana liniowych równań algebraicznych (metodą eliminacji Gaussa oraz metodą Gaussa-Seidela) 4. Interpolacja i aproksymacja funkcji jednej zmiennej, aproksymacja średniokwadratowa i jednostajna. 5. Rozwiązywanie równań nieliniowych z jedną niewiadomą, wybrane metody rozwiązywania układów równań nieliniowych. 6. Metody gradientowe poszukiwania minimum funkcji wielu zmiennych. Macierz Jacobiego. 7. Rozwiązywanie równań i układów równań różniczkowych zwyczajnych, ogólne metody różnicowe, metody ekstrapolacyjno-interpolacyjne, metody typu Runge-Kutty.6
6

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach8
A-L-2Konsultacje5
A-L-3Praca własna studenta16
A-L-4Przygotowanie do zaliczenia10
39
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach6
A-W-2Konsultacje3
A-W-3Studiowanie literatury przedmiotu8
A-W-4Przygotowanie do zaliczenia4
21
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaMBM_2A_NKS/05_W01W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie wybrać właściwy sposób rozwiązywania zagadnień z dziedziny numeryki
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówMBM_2A_W01ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z matematyki na poziomie wyższym niezbędną do rozwiązywania zadań z zakresu mechaniki, budowy i eksploatacji maszyn
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W01ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii i innych obszarów właściwych dla studiowanego kierunku studiów przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z wybranymi algorytmami numerycznymi i ich przydatnością do rozwiązywania zadań inżynierskich.
Treści programoweT-W-11. Wprowadzenie do obliczeń numerycznych. 2. Metody numeryczne różniczkowania i całkowania. 3. Metody numeryczne rozwiązywana liniowych równań algebraicznych (metodą eliminacji Gaussa oraz metodą Gaussa-Seidela) 4. Interpolacja i aproksymacja funkcji jednej zmiennej, aproksymacja średniokwadratowa i jednostajna. 5. Rozwiązywanie równań nieliniowych z jedną niewiadomą, wybrane metody rozwiązywania układów równań nieliniowych. 6. Metody gradientowe poszukiwania minimum funkcji wielu zmiennych. Macierz Jacobiego. 7. Rozwiązywanie równań i układów równań różniczkowych zwyczajnych, ogólne metody różnicowe, metody ekstrapolacyjno-interpolacyjne, metody typu Runge-Kutty.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-2Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie wykładów
S-2Ocena podsumowująca: Wykonanie zadania zaliczającego ćwiczenia laboratoryjne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student poprawienie dobiera metody rozwiązywania jedynie wybranych problemów
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaMBM_2A_NKS/05_U01W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć stosować poznane metody rozwiązywania zagadnień numerycznych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówMBM_2A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z wybranymi algorytmami numerycznymi i ich przydatnością do rozwiązywania zadań inżynierskich.
Treści programoweT-W-11. Wprowadzenie do obliczeń numerycznych. 2. Metody numeryczne różniczkowania i całkowania. 3. Metody numeryczne rozwiązywana liniowych równań algebraicznych (metodą eliminacji Gaussa oraz metodą Gaussa-Seidela) 4. Interpolacja i aproksymacja funkcji jednej zmiennej, aproksymacja średniokwadratowa i jednostajna. 5. Rozwiązywanie równań nieliniowych z jedną niewiadomą, wybrane metody rozwiązywania układów równań nieliniowych. 6. Metody gradientowe poszukiwania minimum funkcji wielu zmiennych. Macierz Jacobiego. 7. Rozwiązywanie równań i układów równań różniczkowych zwyczajnych, ogólne metody różnicowe, metody ekstrapolacyjno-interpolacyjne, metody typu Runge-Kutty.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-2Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie wykładów
S-2Ocena podsumowująca: Wykonanie zadania zaliczającego ćwiczenia laboratoryjne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student poprawienie dobiera metody oraz potrafi je zastosować jedynie do rozwiązania wybranych problemów
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaMBM_2A_NKS/05_K01W wyniku przeprowadzonych zajęć student nabędzie zdolność do posługiwania się metodami numerycznymi
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówMBM_2A_K01rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_K01rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z wybranymi algorytmami numerycznymi i ich przydatnością do rozwiązywania zadań inżynierskich.
Treści programoweT-W-11. Wprowadzenie do obliczeń numerycznych. 2. Metody numeryczne różniczkowania i całkowania. 3. Metody numeryczne rozwiązywana liniowych równań algebraicznych (metodą eliminacji Gaussa oraz metodą Gaussa-Seidela) 4. Interpolacja i aproksymacja funkcji jednej zmiennej, aproksymacja średniokwadratowa i jednostajna. 5. Rozwiązywanie równań nieliniowych z jedną niewiadomą, wybrane metody rozwiązywania układów równań nieliniowych. 6. Metody gradientowe poszukiwania minimum funkcji wielu zmiennych. Macierz Jacobiego. 7. Rozwiązywanie równań i układów równań różniczkowych zwyczajnych, ogólne metody różnicowe, metody ekstrapolacyjno-interpolacyjne, metody typu Runge-Kutty.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-2Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie wykładów
S-2Ocena podsumowująca: Wykonanie zadania zaliczającego ćwiczenia laboratoryjne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student poprawienie dobiera metody oraz potrafi je zastosować jedynie do rozwiązania najprostszych problemów
3,5
4,0
4,5
5,0