Wydział Techniki Morskiej i Transportu - Oceanotechnika (S2)
specjalność: Projektowanie i budowa systemów energetycznych
Sylabus przedmiotu Podstawy modelowania matematycznego:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Oceanotechnika | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Podstawy modelowania matematycznego | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Konstrukcji, Mechaniki i Technologii Okrętów | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Zbigniew Sekulski <Zbigniew.Sekulski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawy analizy matematycznej. |
| W-2 | Podstawy rachunku różniczkowego. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Nabycie umiejętności identyfikacji i formułowania prostych modeli matematycznych obiektów i zjawisk w oceanotechnice. |
| C-2 | Nabycie umiejętności krytycznej analizy i interpretacji wyników analiz obiektów i zjawisk w oceanotechnice uzyskanych metodami modelowania matematycznego. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Formułowanie modeli matematycznych przykładowych obiektów i zjawisk w oceanotechnice. | 14 |
| T-A-2 | Zaliczenie ćwiczeń. | 1 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Istota, zakres i etapy modelowania matematycznego w oceanotechnice. | 4 |
| T-W-2 | Kategorie modeli matematycznych: modele deterministyczne, probabilistyczne i stochastyczne, modele korelacyjne i przyczynowe, modele statyczne i dynamiczne, modele ciągłe i dyskretne. modele ostre i rozmyte. | 6 |
| T-W-3 | Relacje między zmiennymi modelu, poprawność budowy modelu matematycznego. | 2 |
| T-W-4 | Metody rozwiązania modeli matematycznych (dokładne i przybliżone). | 2 |
| T-W-5 | Zaliczenie wykładów. | 1 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestniczenie w zajęciach audytoryjnych. | 15 |
| A-A-2 | Opracowywanie zadań do wykonania w ramach pracy własnej. | 8 |
| A-A-3 | Przygotowanie się do zaliczenia ćwiczeń. | 2 |
| 25 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestniczenie w wykładach. | 15 |
| A-W-2 | Własne studia literaturowe. | 5 |
| A-W-3 | Przygotowanie się do zaliczenia wykładów. | 5 |
| 25 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład problemowy, wykład informacyjny, objaśnianie i wyjaśnianie. |
| M-2 | Ćwiczenia przedmiotowe. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Ocena aktywności studenta na zajęciach. |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Ocena ćwiczeń i prac zadanych do samodzielnego wykonania przez studenta. |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Ocena z pisemnego zaliczenia wykładów. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| O_2A_B03_W01 Student ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie niektórych działów matematyki, obejmującą elementy metod matematycznych i metod numerycznych, niezbędną do modelowania i analizy złożonych zjawisk i procesów z zakresu oceanotechniki. | O_2A_W01 | — | — | C-1, C-2 | T-W-4, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-5 | M-1 | S-1, S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| O_2A_B03_U01 Student potrafi wykorzystać poznane modele matematyczne, uwzględniając ewentualne ich modyfikacje, do modelowania i projektowania elementów, układów, systemów, procesów, maszyn czy obiektów oceanotechnicznych. | — | — | — | C-1, C-2 | T-W-4, T-W-5, T-A-1, T-A-2 | M-2, M-1 | S-1, S-2, S-3 |
| O_2A_B03_U02 Student potrafi – przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych – formułować i testować hipotezy związane m.in. z modelowaniem i projektowaniem elementów, układów, systemów, procesów, maszyn czy obiektów oceanotechnicznych. | — | — | — | C-1, C-2 | T-W-1, T-W-3, T-W-5, T-A-1, T-A-2 | M-2, M-1 | S-1, S-2, S-3 |
| O_2A_B03_U03 Student potrafi – przy formułowaniu modeli matematycznych w oceanotechnice wykorzystywać i integrować wiedzę pochodzącą z różnych źródeł, zarówno z zakresu oceanotechniki, jak i innych dziedzin nauki i techniki, uwzględniając aspekty pozatechniczne (np. prawne czy ekonomiczne). | — | — | — | C-1, C-2 | T-W-1, T-W-2, T-W-5, T-A-1, T-A-2 | M-2, M-1 | S-1, S-2, S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| O_2A_B03_K01 Student ma świadomość wagi poprawnego modelowania procesów i obiektów w oceanotechnice na otoczenie i środowisko oraz rozumie związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje. | — | — | — | C-2 | T-W-1, T-W-5 | M-1 | S-1, S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| O_2A_B03_W01 Student ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie niektórych działów matematyki, obejmującą elementy metod matematycznych i metod numerycznych, niezbędną do modelowania i analizy złożonych zjawisk i procesów z zakresu oceanotechniki. | 2,0 | Student potrafi sformułować modele matematyczne wybranych obiektów i procesów odpowiednio wykorzystując aparat matematyczny z wiekszą liczbą mało istotnych uwag krytycznych oraz więcej niż trzema istotnymi uwagmi krytycznymi. |
| 3,0 | Student potrafi sformułować modele matematyczne wybranych obiektów i procesów odpowiednio wykorzystując aparat matematyczny z wiekszą liczbą mało istotnych uwag krytycznych oraz trzema istotnymi uwagmi krytycznymi. | |
| 3,5 | Student potrafi sformułować modele matematyczne wybranych obiektów i procesów odpowiednio wykorzystując aparat matematyczny z wiekszą liczbą mało istotnych uwag krytycznych oraz dwoma istotnymi uwagmi krytycznymi. | |
| 4,0 | Student potrafi sformułować modele matematyczne wybranych obiektów i procesów odpowiednio wykorzystując aparat matematyczny z niewielką liczbą mało istotnych uwag krytycznych oraz jedną istotną uwagą krytyczną. | |
| 4,5 | Student potrafi sformułować modele matematyczne wybranych obiektów i procesów odpowiednio wykorzystując aparat matematyczny z niewielką liczbą mało istotnych uwag krytycznych. | |
| 5,0 | Student potrafi sformułować poprawnie modele matematyczne wybranych obiektów i procesów odpowiednio wykorzystując aparat matematyczny. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| O_2A_B03_U01 Student potrafi wykorzystać poznane modele matematyczne, uwzględniając ewentualne ich modyfikacje, do modelowania i projektowania elementów, układów, systemów, procesów, maszyn czy obiektów oceanotechnicznych. | 2,0 | Student nie potrafi w zadowalającym stopniu wykorzystywać poznane modele matematyczne. |
| 3,0 | Student potrafi wykorzystywać poznane modele matematyczne jednak z szeregiem istotnych uwag krytycznych. | |
| 3,5 | Student potrafi wykorzystywać poznane modele matematyczne z niewielką liczbą istotnych uwag krytycznych. | |
| 4,0 | Student potrafi wykorzystywać poznane modele matematyczne z większą liczbą mało istotnych uwag krytycznych. | |
| 4,5 | Student potrafi wykorzystywać poznane modele matematyczne z małą liczbą mało istotnych uwag krytycznych. | |
| 5,0 | Student potrafi wykorzystywać poznane modele matematyczne bez uwag krytycznych. | |
| O_2A_B03_U02 Student potrafi – przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych – formułować i testować hipotezy związane m.in. z modelowaniem i projektowaniem elementów, układów, systemów, procesów, maszyn czy obiektów oceanotechnicznych. | 2,0 | Student nie potrafi w zadowalającym stopniu formułować i testować hipotezy związane z modelowaniem. |
| 3,0 | Student potrafi formułować i testować hipotezy związane z modelowaniem jednak z szeregiem istotnych uwag krytycznych. | |
| 3,5 | Student potrafi formułować i testować hipotezy związane z modelowaniem z niewielką liczbą istotnych uwag krytycznych. | |
| 4,0 | Student potrafi formułować i testować hipotezy związane z modelowaniem z większą liczbą mało istotnych uwag krytycznych. | |
| 4,5 | Student potrafi formułować i testować hipotezy związane z modelowaniem z małą liczbą mało istotnych uwag krytycznych. | |
| 5,0 | Student potrafi formułować i testować hipotezy związane z modelowaniem bez uwag krytycznych. | |
| O_2A_B03_U03 Student potrafi – przy formułowaniu modeli matematycznych w oceanotechnice wykorzystywać i integrować wiedzę pochodzącą z różnych źródeł, zarówno z zakresu oceanotechniki, jak i innych dziedzin nauki i techniki, uwzględniając aspekty pozatechniczne (np. prawne czy ekonomiczne). | 2,0 | Student nie potrafi w zadowalającym stopniu wykorzystywać i integrować wiedzę pochodzącą z różnych źródeł. |
| 3,0 | Student potrafi w zadowalającym stopniu wykorzystywać i integrować wiedzę pochodzącą z różnych źródeł jednak z szeregiem uwag krytycznych. | |
| 3,5 | Student potrafi wykorzystywać i integrować wiedzę pochodzącą z różnych źródeł z niewielką liczbą istotnych uwag krytycznych. | |
| 4,0 | Student potrafi wykorzystywać i integrować wiedzę pochodzącą z różnych źródeł z większą liczbą mało istotnych uwag krytycznych. | |
| 4,5 | Student potrafi wykorzystywać i integrować wiedzę pochodzącą z różnych źródeł z małą liczbą mało istotnych uwag krytycznych. | |
| 5,0 | Student potrafi wykorzystywać i integrować wiedzę pochodzącą z różnych źródeł bez uwag krytycznych. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| O_2A_B03_K01 Student ma świadomość wagi poprawnego modelowania procesów i obiektów w oceanotechnice na otoczenie i środowisko oraz rozumie związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje. | 2,0 | Student nie posiada świadomości wagi poprawnego modelowania procesów i obiektów w oceanotechnice na otoczenie i środowisko oraz nie rozumie związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje. |
| 3,0 | Student posiada bardzo niską świadomość wagi poprawnego modelowania procesów i obiektów w oceanotechnice na otoczenie i środowisko oraz niewielkie rozumienie związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje. | |
| 3,5 | Student posiada niską świadomość wagi poprawnego modelowania procesów i obiektów w oceanotechnice na otoczenie i środowisko oraz słabe rozumienie związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje. | |
| 4,0 | Student jest świadomy wagi poprawnego modelowania procesów i obiektów w oceanotechnice na otoczenie i środowisko oraz rozumie związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje. | |
| 4,5 | Student jest bardzo świadomy wagi poprawnego modelowania procesów i obiektów w oceanotechnice na otoczenie i środowisko oraz rozumie związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje. | |
| 5,0 | Student posiada bardzo silną świadomość wagi poprawnego modelowania procesów i obiektów w oceanotechnice na otoczenie i środowisko oraz w pełni rozumie związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje. |
Literatura podstawowa
- Gutenbaum J., Modelowanie matematyczne systemów, EXIT, Warszawa, 2003
- Gutenbaum J., Podstawy modelowania matematycznego, WSISiZ, Warszawa, 2001
- Morrison F., Sztuka modelowania układów dynamicznych, deterministycznych, chaotycznych, stochastycznych, WNT, Warszawa, 1996
- Stark R. M., Nicholls R. L., Matematyczne podstawy projektowania inżynierskiego, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 1979
Literatura dodatkowa
- Klempka R., Modelowanie i symulacja układów dynamicznych: wybrane zagadnienia z przykładami w Matlabie, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków, 2004