Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S1)

Sylabus przedmiotu Komputerowe wspomaganie prac inżynierskich:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Automatyka i robotyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauki techniczne, studia inżynierskie
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Komputerowe wspomaganie prac inżynierskich
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Sterowania i Pomiarów
Nauczyciel odpowiedzialny Przemysław Orłowski <Przemyslaw.Orlowski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Przemysław Orłowski <Przemyslaw.Orlowski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 5,0 ECTS (formy) 5,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW1 15 2,00,62zaliczenie
laboratoriaL1 30 3,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajomość matematyki na poziomie szkoły średniej

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zdobycie elementarnych umiejętności efektywnego wykorzystania oprogramowania komputerowego (Matlab) w zakresie wspomagania procesów obliczeń, modelowania, symulacji układów i wizualizacji wyników.
C-2Nabycie umiejętności tworzenia funkcji i skryptów, graficznego interfejsu użytkownika, grafiki 2D i 3D, rozwiązywania zadań aproksymacji i interpolacji zarówno dla funkcji wielomianowych jak i dowolnych (nieliniowych).
C-3Nabycie podstawowych umiejętności niezbędnych do symulacji prostych układów liniowych i nieliniowych - w tym wyznaczanie odpowiedzi układów na dowolne wymuszenia (generowanie sygnałów) i wizualizacja wyników.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Wprowadzenie do programu Matlab, definiowanie wektorów i tablic3
T-L-2Operacje tablicowe i macierzowo-wektorowe, publikowanie wyników z wykorzystaniem Publisher2
T-L-3Wizualizacja wyników - grafika 2D2
T-L-4Grafika 3D - wizualizacja wyników obliczeń3
T-L-5Tworzenie i uruchamianie skryptów i funkcji2
T-L-6Tworzenie graficznego interfejsu użytkownika3
T-L-7Zaliczenie serii ćwiczeń2
T-L-8Przekształcanie schematów blokowych, reguła Masona2
T-L-9Praktyczne wykorzystanie wbudowanych narzędzi do rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych w zagadnieniach modelowania i symulacji układów dynamicznych liniowych i nieliniowych przekształconych do formy schematu blokowego w Simulinku4
T-L-10Praktyczne wykorzystanie wbudowanych narzędzi do rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych w zagadnieniach modelowania i symulacji układów dynamicznych liniowych i nieliniowych zapisanych w postaci funkcji (Matlab)2
T-L-11Rozwiązywanie równań różniczkowych liniowych przy pomocy przybornika Control System, przekształcanie równania różniczkowego na układ równań różniczkowych.3
T-L-12Zaliczenie serii ćwiczeń2
30
wykłady
T-W-1Komputer w rozwiązywaniu zadań inżynierskich. Wprowadzenie do programowania w środowisku MATLAB, podstawowe operacje na wektorach i macierzach, podstawowe operacje graficzne, organizacja programu w języku systemu MATLAB, instrukcje warunkowe i sterujące6
T-W-2Metody tworzenia grafiki 3D w zastosowaniach wizualizacji wyników obliczeń2
T-W-3Wprowadzenie do środowiska Simulink. Schematy blokowe, przekształcanie schematów blokowych, wyznaczanie zastępczej funkcji przejścia, reguła Masona. .2
T-W-4Rozwiązywanie równań różniczkowych zwyczajnych liniowych i nieliniowych z wykorzystaniem narzędzi wbudowanych przy pomocy: schematu blokowego w Simulinku w oparciu o elementy całkujące, w postaci skryptu w Matlabie za pomocą funkcji ode, oraz dla modeli liniowych w przyborniku Control Systems.4
T-W-5Zaliczenie formy zajęć1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Przygotowanie się do zajęć10
A-L-3Wykonanie sprawozdań30
A-L-4Przygotowanie się do zaliczenia20
90
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Czytanie wskazanej literatury20
A-W-3Przygotowanie się do zaliczenia25
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1wykład informacyjny
M-2wykład problemowy
M-3ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: ocena wystawiana na podstawie składanych sprawozdań i projektów
S-2Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie cyklu ćwiczeń laboratoryjnych i projektów
S-3Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie wykładów

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_1A_C03_W01
Student zna kilka podstawowych narzędzi wspomagających prace inżynierskie.
AR_1A_W21C-1, C-3, C-2T-L-1, T-L-4, T-L-3, T-L-2, T-L-5, T-L-6, T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-5M-1, M-2, M-3S-1, S-2, S-3

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_1A_C03_U01
Student potrafi wykorzystać kilka podstawowych narzędzi wspomagających prace inżynierskie, oraz umie prezentować wyniki.
AR_1A_U09C-1, C-3, C-2T-L-1, T-L-4, T-L-3, T-L-2, T-L-5, T-L-6M-1, M-2, M-3S-1, S-2, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_1A_C03_W01
Student zna kilka podstawowych narzędzi wspomagających prace inżynierskie.
2,0
3,0Student zna kilka podstawowych narzędzi wspomagających prace inżynierskie.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_1A_C03_U01
Student potrafi wykorzystać kilka podstawowych narzędzi wspomagających prace inżynierskie, oraz umie prezentować wyniki.
2,0
3,0Student potrafi wykorzystać kilka podstawowych narzędzi wspomagających prace inżynierskie, oraz umie prezentować wyniki.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Rudra P., MATLAB 7 dla naukowców i inżynierów., Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2007
  2. Brzózka J., Dorobczyński L., Matlab. Środowisko obliczeń naukowo-technicznych, PWN, Warszawa, 2008
  3. Kamińska A., Pańczyk B., Matlab przykłady i ćwiczenia, MIKOM, 2002
  4. Mrożek B., Mrożek J., MATLAB – Uniwersalne środowisko do obliczeń naukowo-technicznych, CCATiE, Kraków, 1995
  5. Pr. zbiorowa, Matlab Manuals, Mathworks Inc., 2011
  6. Pr. zbiorowa, SIMULINK Model-Based and System-Based Design Using Simulink, Mathworks Inc., 2011

Literatura dodatkowa

  1. German-Gałkin S, Gnat K., Ćwiczenia z Elektrotechniki w MATLABIE i SIMULINKU., Wyższa Szkoła Morska, Szczecin, 2002

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Wprowadzenie do programu Matlab, definiowanie wektorów i tablic3
T-L-2Operacje tablicowe i macierzowo-wektorowe, publikowanie wyników z wykorzystaniem Publisher2
T-L-3Wizualizacja wyników - grafika 2D2
T-L-4Grafika 3D - wizualizacja wyników obliczeń3
T-L-5Tworzenie i uruchamianie skryptów i funkcji2
T-L-6Tworzenie graficznego interfejsu użytkownika3
T-L-7Zaliczenie serii ćwiczeń2
T-L-8Przekształcanie schematów blokowych, reguła Masona2
T-L-9Praktyczne wykorzystanie wbudowanych narzędzi do rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych w zagadnieniach modelowania i symulacji układów dynamicznych liniowych i nieliniowych przekształconych do formy schematu blokowego w Simulinku4
T-L-10Praktyczne wykorzystanie wbudowanych narzędzi do rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych w zagadnieniach modelowania i symulacji układów dynamicznych liniowych i nieliniowych zapisanych w postaci funkcji (Matlab)2
T-L-11Rozwiązywanie równań różniczkowych liniowych przy pomocy przybornika Control System, przekształcanie równania różniczkowego na układ równań różniczkowych.3
T-L-12Zaliczenie serii ćwiczeń2
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Komputer w rozwiązywaniu zadań inżynierskich. Wprowadzenie do programowania w środowisku MATLAB, podstawowe operacje na wektorach i macierzach, podstawowe operacje graficzne, organizacja programu w języku systemu MATLAB, instrukcje warunkowe i sterujące6
T-W-2Metody tworzenia grafiki 3D w zastosowaniach wizualizacji wyników obliczeń2
T-W-3Wprowadzenie do środowiska Simulink. Schematy blokowe, przekształcanie schematów blokowych, wyznaczanie zastępczej funkcji przejścia, reguła Masona. .2
T-W-4Rozwiązywanie równań różniczkowych zwyczajnych liniowych i nieliniowych z wykorzystaniem narzędzi wbudowanych przy pomocy: schematu blokowego w Simulinku w oparciu o elementy całkujące, w postaci skryptu w Matlabie za pomocą funkcji ode, oraz dla modeli liniowych w przyborniku Control Systems.4
T-W-5Zaliczenie formy zajęć1
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Przygotowanie się do zajęć10
A-L-3Wykonanie sprawozdań30
A-L-4Przygotowanie się do zaliczenia20
90
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Czytanie wskazanej literatury20
A-W-3Przygotowanie się do zaliczenia25
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_1A_C03_W01Student zna kilka podstawowych narzędzi wspomagających prace inżynierskie.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_1A_W21Ma podstawową wiedzę w zakresie komputerowo wspomaganego projektowania układów automatyki i robotyki.
Cel przedmiotuC-1Zdobycie elementarnych umiejętności efektywnego wykorzystania oprogramowania komputerowego (Matlab) w zakresie wspomagania procesów obliczeń, modelowania, symulacji układów i wizualizacji wyników.
C-3Nabycie podstawowych umiejętności niezbędnych do symulacji prostych układów liniowych i nieliniowych - w tym wyznaczanie odpowiedzi układów na dowolne wymuszenia (generowanie sygnałów) i wizualizacja wyników.
C-2Nabycie umiejętności tworzenia funkcji i skryptów, graficznego interfejsu użytkownika, grafiki 2D i 3D, rozwiązywania zadań aproksymacji i interpolacji zarówno dla funkcji wielomianowych jak i dowolnych (nieliniowych).
Treści programoweT-L-1Wprowadzenie do programu Matlab, definiowanie wektorów i tablic
T-L-4Grafika 3D - wizualizacja wyników obliczeń
T-L-3Wizualizacja wyników - grafika 2D
T-L-2Operacje tablicowe i macierzowo-wektorowe, publikowanie wyników z wykorzystaniem Publisher
T-L-5Tworzenie i uruchamianie skryptów i funkcji
T-L-6Tworzenie graficznego interfejsu użytkownika
T-W-1Komputer w rozwiązywaniu zadań inżynierskich. Wprowadzenie do programowania w środowisku MATLAB, podstawowe operacje na wektorach i macierzach, podstawowe operacje graficzne, organizacja programu w języku systemu MATLAB, instrukcje warunkowe i sterujące
T-W-2Metody tworzenia grafiki 3D w zastosowaniach wizualizacji wyników obliczeń
T-W-4Rozwiązywanie równań różniczkowych zwyczajnych liniowych i nieliniowych z wykorzystaniem narzędzi wbudowanych przy pomocy: schematu blokowego w Simulinku w oparciu o elementy całkujące, w postaci skryptu w Matlabie za pomocą funkcji ode, oraz dla modeli liniowych w przyborniku Control Systems.
T-W-5Zaliczenie formy zajęć
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny
M-2wykład problemowy
M-3ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocena wystawiana na podstawie składanych sprawozdań i projektów
S-2Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie cyklu ćwiczeń laboratoryjnych i projektów
S-3Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie wykładów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student zna kilka podstawowych narzędzi wspomagających prace inżynierskie.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_1A_C03_U01Student potrafi wykorzystać kilka podstawowych narzędzi wspomagających prace inżynierskie, oraz umie prezentować wyniki.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_1A_U09Potrafi wykorzystać narzędzia informatyczne do projektowania i symulacji układów automatyki i robotyki.
Cel przedmiotuC-1Zdobycie elementarnych umiejętności efektywnego wykorzystania oprogramowania komputerowego (Matlab) w zakresie wspomagania procesów obliczeń, modelowania, symulacji układów i wizualizacji wyników.
C-3Nabycie podstawowych umiejętności niezbędnych do symulacji prostych układów liniowych i nieliniowych - w tym wyznaczanie odpowiedzi układów na dowolne wymuszenia (generowanie sygnałów) i wizualizacja wyników.
C-2Nabycie umiejętności tworzenia funkcji i skryptów, graficznego interfejsu użytkownika, grafiki 2D i 3D, rozwiązywania zadań aproksymacji i interpolacji zarówno dla funkcji wielomianowych jak i dowolnych (nieliniowych).
Treści programoweT-L-1Wprowadzenie do programu Matlab, definiowanie wektorów i tablic
T-L-4Grafika 3D - wizualizacja wyników obliczeń
T-L-3Wizualizacja wyników - grafika 2D
T-L-2Operacje tablicowe i macierzowo-wektorowe, publikowanie wyników z wykorzystaniem Publisher
T-L-5Tworzenie i uruchamianie skryptów i funkcji
T-L-6Tworzenie graficznego interfejsu użytkownika
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny
M-2wykład problemowy
M-3ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocena wystawiana na podstawie składanych sprawozdań i projektów
S-2Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie cyklu ćwiczeń laboratoryjnych i projektów
S-3Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie wykładów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi wykorzystać kilka podstawowych narzędzi wspomagających prace inżynierskie, oraz umie prezentować wyniki.
3,5
4,0
4,5
5,0