Wydział Budownictwa i Architektury - Inżynieria środowiska (S3)
Sylabus przedmiotu Metody numeryczne i elementy programowania:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Inżynieria środowiska | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | trzeciego stopnia |
| Stopnień naukowy absolwenta | doktor | ||
| Obszary studiów | studia trzeciego stopnia | ||
| Profil | |||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Metody numeryczne i elementy programowania | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Budownictwa Wodnego | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Ryszard Ewertowski <Ryszard.Ewertowski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | 2 | Grupa obieralna | 1 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Wstępne informacje o zasadach programowania i istniejacych pakietach oprogramowania numerycznego. Ogólna znajomość analizy matematycznej, algebry liniowej wraz z geometrią analityczną |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Przekazanie wiedzy dotyczacej podstawowych metod numerycznych w zakresie wyznaczania rozwiazań prostych zagadnień fizyki matematycznej |
| C-2 | Ukształtowanie umiejetności w zakresie wyboru i zastosowania metod rozwiazywania bardziej złożonych zagadnień fizyki pola w oparciu o metody stosowane dla układów równań różniczkowych cząstkowych |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| seminaria | ||
| T-S-1 | Opracowanie wybranego zagadnienia obliczeniowego z zakresu aproksymacjii funkcji, całkowania i różniczkowania numerycznego lub rozwiązanie zagadnienia definiowanego przez zwyczajne równanie rózniczkowe. | 3 |
| T-S-2 | Zastosowanie techniki MRS/MES/MEO dla wybranych zagadnień z zakresu analizy pola prędkości w zagadnieniach fizyki pola. | 5 |
| 8 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Metody rozwiązywania równań nieliniowych | 1 |
| T-W-2 | Rozwiązywanie układów równań liniowych, wynikających z równań fizyki pola oraz metod aproksymacyjnych | 2 |
| T-W-3 | Zagadnienia interpolacji i aproksymacji (wielomianowej, trygonometrycznej, transformacja Fouriera) | 2 |
| T-W-4 | Numeryczne całkowanie i różniczkowanie. Metody numerycznego rozwiazywania różniczkowych równań zwyczajnych i ich układów. | 2 |
| T-W-5 | Cząstkowe równania różniczkowe w zagadnieniach fizyki pola – definiowanie problemów obliczeniowych i metody ich rozwiązania (MRS, MES i MEO). | 4 |
| T-W-6 | Egzamin | 1 |
| 12 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| seminaria | ||
| A-S-1 | Uczestnictwo w zjęciach | 8 |
| A-S-2 | Przygotowanie do zajeć i wykonanie sprawozdań na zaliczenie Seminarium | 18 |
| A-S-3 | Konsultacje | 4 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykladach | 12 |
| A-W-1 | Studiowanie wskazanej literatury | 12 |
| A-W-3 | Konsultacje | 5 |
| A-W-4 | Udział w egzaminie | 1 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-1 | Seminarium i pokaz |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Pisemny egzamin obejmujący tematykę wykładów |
| S-1 | Ocena formująca: Wykonanie sprawozdań i zadań domowych |
| S-3 | Ocena formująca: Zaliczenie poszczególnych ćwiczeń seminaryjnych |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscypliny | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ISR_3-_S3/C-10_W01 Posiada wiedzę dotyczącą podstawowych metod obliczeniowych w zakresie rozwiązywania podstawowych zagadnień fizyki matematycznej | ISR_3-_W01 | — | C-1 | T-W-1, T-W-3, T-W-4, T-W-2, T-W-5 | M-1 | S-1 |
| ISR_3-_S3/C-10_W02 zna podstawy technik obliczeniowych dla układów równań różniczkowych i oprogramowania w zakresie zrozwiązywania złożonych zagadnień fizyki pola w oparciu o te równania. | ISR_3-_W01 | — | C-1 | T-W-1, T-W-3, T-W-4, T-W-2, T-W-5 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscypliny | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ISR_3-_S3/C-10_U01 Potrafi dobrać odpowiednią metodę rozwiązania i ją zrealizować dla podstawowych zagadnień fizyki matematycznej. | ISR_3-_U08 | — | C-2 | T-S-1, T-S-2, T-W-4 | M-1, M-1 | S-3, S-1 |
| ISR_3-_S3/C-10_U02 potrafi wykorzystywać narzędzia i metody numeryczne do rozwiązywania wybranych zagadnień z różnych dziedzin inżynierii środowiska oraz problemów o charakterze praktycznym. | ISR_3-_U08 | — | C-2 | T-S-1, T-S-2 | M-1, M-1 | S-3, S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscypliny | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ISR_3-_S3/C-10_K01 rozumie znaczenie metod numerycznych i ich zastosowań w badaniach naukowych i działalności gospodarczej oraz potrzebę przedstawiania laikom wybranych rozwiązań z tego zakresu | ISR_3-_K01 | — | C-2 | T-W-1, T-W-3, T-W-4, T-W-2, T-W-5 | M-1, M-1 | S-1, S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ISR_3-_S3/C-10_W01 Posiada wiedzę dotyczącą podstawowych metod obliczeniowych w zakresie rozwiązywania podstawowych zagadnień fizyki matematycznej | 2,0 | |
| 3,0 | Student posiada dostateczną wiedzę o metodach numerycznych stosowanych dla wybranych zagadnień obliczeniowych. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| ISR_3-_S3/C-10_W02 zna podstawy technik obliczeniowych dla układów równań różniczkowych i oprogramowania w zakresie zrozwiązywania złożonych zagadnień fizyki pola w oparciu o te równania. | 2,0 | |
| 3,0 | Student potrafi w prosty sposób opisać daną metodę numeryczną bez wiedzy o jej podstawach matematycznych i fizycznych | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ISR_3-_S3/C-10_U01 Potrafi dobrać odpowiednią metodę rozwiązania i ją zrealizować dla podstawowych zagadnień fizyki matematycznej. | 2,0 | |
| 3,0 | Student potrafi dobrać zaledwie kilka metod rozwiązania zadanego problemu. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| ISR_3-_S3/C-10_U02 potrafi wykorzystywać narzędzia i metody numeryczne do rozwiązywania wybranych zagadnień z różnych dziedzin inżynierii środowiska oraz problemów o charakterze praktycznym. | 2,0 | |
| 3,0 | Student interpretuje proste wyniki badań bez umiejętnośći ich efektywnej analizy | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ISR_3-_S3/C-10_K01 rozumie znaczenie metod numerycznych i ich zastosowań w badaniach naukowych i działalności gospodarczej oraz potrzebę przedstawiania laikom wybranych rozwiązań z tego zakresu | 2,0 | |
| 3,0 | Student poprawnie wskazuje metody numeryczne rozwiązania podanych problemów | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Fortuna Z., Macukow B., Wąsowski J., Metody numeryczne, WNT, Warszawa, 2015, 7
- Krzyżanowski P., Obliczenia inżynierskie i naukowe, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2018, 1
- Kącki E., Romanowicz A., Małolepszy A., Metody numeryczne dla inżynierów, Wydawnictwo Wyższej Szkoły Informatyki w Łodzi, Łodż, 2005
Literatura dodatkowa
- The MathWorks, Inc., Matlab R18a Primer, The MathWorks, Inc., Natick, MA 01760-2098, 2018, Dokumentacja Matlaba i jrgo Toolbox-ów, www.mathworks.com