Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska - Budownictwo - inżynier europejski (S1)
Sylabus przedmiotu Fizyka:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Budownictwo - inżynier europejski | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Fizyka | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Fizyki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Danuta Piwowarska <Danuta.Piwowarska@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Zna podstawy fizyki ze szkoły średniej. |
| W-2 | Zna podstawy algebry (wektory, macierze, rozwiązywanie równań) w zakresie niezbędnym do opisu zjawisk fizycznych i rozwiązywania problemów fizycznych. |
| W-3 | Potrafi wykonać obliczenia posługując się kalkulatorem i komputerem. |
| W-4 | Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Przekazanie wiedzy z zakresu fizyki, właściwej dla studiowania na kierunku i przydatnej w praktyce inżynierskiej. |
| C-2 | Nauczenie wykonywania pomiarów podstawowych i wyznaczanie pośrednich wielkości fizycznych z zakresu: mechaniki, ciepła, elektryczności, magnetyzmu i optyki. |
| C-3 | Rozwinięcie umiejętności właściwej analizy otrzymanych wyników, szacowania niepewności pomiarów bezpośrednich i pośrednich w zastosowaniu do przeprowadzonych eksperymentów fizycznych oraz stosowania podstawowych pakietów oprogramowania użytkowego do analizy danych i prezentacji wyników. |
| C-4 | Nauczenie sposobu opracowania wyników prostych pomiarów fizycznych i wyrobienie umiejętności korzystania ze źródeł literaturowych w zakresie wiedzy fachowej. |
| C-5 | Rozwinięcie umiejętności zastosowania doboru właściwej wiedzy z wykładów do rozwiązywania prostych zadań z fizyki, przydatnych inżynierowi budownictwa. |
| C-6 | Rozwinięcie umiejętności komunikacji i pracy w grupie. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Zapoznanie z metodami analizy niepewności pomiarowych i prezentacji wyników pomiarów. | 2 |
| T-L-2 | Student wykonuje 5 ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki spośród wybranych, zgodnie z obowiązującym harmonogramem zamieszczonym na stronie internetowej Uczelni: http://labor.zut.edu.pl/ | 10 |
| T-L-3 | Rozliczenie sprawozdań połączone z kolokwium ustnym | 3 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Układ jednostek fizycznych SI, zasady tworzenia jednostek wtórnych. Matematyczny elementarz fizyka: wielkości fizyczne: wektorowe, skalarne i tensorowe; iloczyn skalarny, wektorowy; funkcje; elementy rachunku różniczkowego; całki. | 2 |
| T-W-2 | Mechanika. Kinematyka i dynamika punktu materialnego. Pojęcie siły. Zasady dynamiki Newtona. Dynamika układu punków materialnych. | 2 |
| T-W-3 | Prawa i zasady zachowania fizyki klasycznej. Dynamika ruchu obrotowego bryły sztywnej. | 2 |
| T-W-4 | Fizyka energii odnawialnych. | 1 |
| T-W-5 | Nieinercjalne układy odniesienia: siły bezwładności. | 1 |
| T-W-6 | Ruch drgający: oscylator harmoniczny prosty, tłumiony, wymuszony; drgania złożone, rezonans. | 2 |
| T-W-7 | Podstawowe pojęcia i prawa termodynamiki. | 2 |
| T-W-8 | Fale i ruch falowy, ogólne właściwości fal, fale dźwiękowe, mechaniczne,elektromagnetyczne, interferencja, dyfrakcja, polaryzacja fal. | 2 |
| T-W-9 | Mechanika relatywistyczna. Elementy szczególnej i ogólnej teorii względności. | 2 |
| T-W-10 | Kwantowy model budowy atomu, widma absorpcyjne i emisyjne, emisja wymuszona, laser. | 2 |
| T-W-11 | Elektryczność i magnetyzm. Wielkości opisujące pole elektryczne, prąd elektryczny – prawa Ohma i Kirchhoffa. Prawo Gaussa dla pola elektrycznego. Praca i moc prądu elektrycznego. | 4 |
| T-W-12 | Przewodnictwo elektryczne metali, półprzewodników, cieczy i gazów. | 2 |
| T-W-13 | Wielkości charakteryzujące pole magnetyczne, prawa z zakresu magnetyzmu, magnetyczne właściwości materiałów. | 2 |
| T-W-14 | Drgania i fale elektromagnetyczne – równania Maxwella. | 2 |
| T-W-15 | Kolokwium zaliczeniowe z wykładów. | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Udział w laboratoriach: | 15 |
| A-L-2 | Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych (praca własna studenta). | 4 |
| A-L-3 | Ukończenie sprawozdania z lab. w domu: | 5 |
| A-L-4 | Realizacja sprawozdania (praca w parach lub praca własna studenta): | 3 |
| A-L-5 | Udział w konsultacjach do zajęć laboratoryjnych. | 3 |
| A-L-6 | Zaliczenie | 1 |
| 31 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Udział w wykładach: | 30 |
| A-W-2 | Przygotowanie się do kolokwium zaliczeniowego pisemnego z wykładów z fizyki ( obejmuje wiedzę z wykładów oraz studiowanie literatury przedmiotu), a także obecność na kolokwium. | 22 |
| A-W-3 | Udział w konsultacjach do wykładu. | 6 |
| A-W-4 | Zaliczenie | 2 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych. |
| M-2 | Wykład z pokazami eksperymentów fizycznych. |
| M-3 | Metody praktyczne. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Ocena wiedzy i umiejętności wykazana na kolokwium zaliczeniowym z wykładów z fizyki. |
| S-2 | Ocena formująca: Sprawozdanie z laboratoriów. Kolokwia ustne zaliczające 5 ćwiczeń laboratoryjnych. |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BIE_1A_B/04_W01 Student ma widzę obejmującą mechanikę, ciepło, optykę, elektryczność, magnetyzm w stopniu niezbędnym do zrozumienia podstaw działania urządzeń mechanicznych i układów elektronicznych. Zna zasady planowania i przeprowadzania prostych eksperymentów fizycznych. Rozumie potrzebę analizy wyników pomiarów i stosowania elementówy teorii niepewności pomiarowych. Student ma wiedzę z wybranych działów fizyki niezbędną do ilościowego opisu, rozumienia oraz rozwiązywania prostych zadań. | BIE-NL_1A_W01 | — | — | C-1, C-2, C-4 | T-W-2, T-W-3, T-W-5, T-W-6, T-W-1, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-13, T-W-14, T-W-4, T-W-7, T-W-8, T-L-1, T-L-2 | M-1, M-2, M-3 | S-2, S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BIE_1A_B/04_U01 Student potrafi zrobić eksperyment, wykonać pomiary podstawowych wielkości fizycznych z zakresu: mechaniki, ciepła, elektryczności, magnetyzmu, optyki i fizyki jądrowej. Student potrafi szacować niepewności pomiarowe wykonanych pomiarów. Potrafi opracować i przedstawić wyniki eksperymentu fizycznego z zakresu ćwiczeń laboratoryjnych. | BIE-NL_1A_U10, BIE-NL_1A_U22, BIE-NL_1A_U08 | — | — | C-2, C-3, C-4, C-6 | T-W-1, T-L-1, T-L-2 | M-1, M-2, M-3 | S-2, S-1 |
| BIE_1A_B/04_U02 Student potrafi sformułować podstawowe twierdzenia i prawa fizyczne, zapisać je używając formalizmu matematycznego i zastosować do rozwiązywania prostych zadań. | BIE-NL_1A_U10, BIE-NL_1A_U22, BIE-NL_1A_U08 | — | — | C-1, C-5 | T-W-2, T-W-3, T-W-6, T-W-11 | M-1, M-2 | S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BIE_1A_B/04_K01 Student jest przygotowany do samodzielnej nauki oraz do samodzielnego wyszukiwania informacji w literaturze, a także dosrzega ważną rolę fizyki przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów jak i w praktyce inżynierskiej. | BIE-NL_1A_K04, BIE-NL_1A_K01 | — | — | C-3, C-5, C-6 | T-L-1, T-L-2 | M-1, M-2, M-3 | S-2, S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BIE_1A_B/04_W01 Student ma widzę obejmującą mechanikę, ciepło, optykę, elektryczność, magnetyzm w stopniu niezbędnym do zrozumienia podstaw działania urządzeń mechanicznych i układów elektronicznych. Zna zasady planowania i przeprowadzania prostych eksperymentów fizycznych. Rozumie potrzebę analizy wyników pomiarów i stosowania elementówy teorii niepewności pomiarowych. Student ma wiedzę z wybranych działów fizyki niezbędną do ilościowego opisu, rozumienia oraz rozwiązywania prostych zadań. | 2,0 | Student nie zna podstawowych pojęć i terminologii z zakresu fizyki, obejmujących podstawy mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu, w tym nie ma wiedzy potrzebnej do zrozumienia, przeprowadzenia i opisu prostych eksperymentów fizycznych. Nie zna i nie umie zastosować teorii niepewności pomiarowych potrzebnej do prawidłowego zapisu wyników pomiaru. Student nie zna podstawowych pojęć i terminologii z zakresu fizyki, omawianych w ramach przedmiotu, niezbędnych do ilościowego opisu, rozumienia oraz rozwiązywania prostych zadań. |
| 3,0 | Student zna podstawowe pojęcia i terminologie z zakresu fizyki, obejmujące podstawy mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu, w tym ma słabą wiedzę potrzebną do zrozumienia, przeprowadzenia i opisu prostych eksperymentów fizycznych. W stopniu podstawowym zna i rozumie zasady zastosowania elementów teorii niepewności pomiarowych, potrzebne do prawidłowego zapisu wyników pomiaru. Student zna wybrane pojęcia i terminologie z zakresu fizyki, omawiane w ramach przedmiotu, niezbędne do ilościowego opisu, rozumienia oraz rozwiązywania prostych zadań. | |
| 3,5 | Student zna podstawowe pojęcia i terminologie z zakresu fizyki, obejmujące podstawy mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu, w tym ma dostateczną wiedze potrzebną do zrozumienia, przeprowadzenia i opisu prostych eksperymentów fizycznych. Zna i potrafi zastosować elementy teorii niepewności pomiarowych, potrzebne do prawidłowego zapisu wyników pomiaru. Podaje przykłady ilustrujące ważniejsze poznane prawa. | |
| 4,0 | Student zna większość pojęć i terminologii z zakresu fizyki, obejmujące podstawy mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu, w tym ma wystarczającą wiedze potrzebną do zrozumienia, przeprowadzenia i opisu prostych eksperymentów fizycznych. Zna i potrafi zastosować elementy teorii niepewności pomiarowych, potrzebne do prawidłowego zapisu wyników pomiaru. Potrafi omówić wyniki pomiarów. | |
| 4,5 | Student zna prawie wszystkie pojęcia i terminologie z zakresu fizyki, obejmujące podstawy mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu, w tym ma wystarczającą wiedze potrzebną do zrozumienia, przeprowadzenia i opisu prostych eksperymentów fizycznych. Zna i potrafi zastosować elementy teorii niepewności pomiarowych, potrzebne do prawidłowego zapisu wyników pomiaru. Potrafi szczegółowo omówić wyniki pomiarów. | |
| 5,0 | Student zna prawie wszystkie pojęcia i terminologie z zakresu fizyki, obejmujące podstawy mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu, w tym ma bardzo dobrą wiedze potrzebną do zrozumienia, przeprowadzenia i opisu prostych eksperymentów fizycznych. Zna i potrafi zastosować elementy teorii niepewności pomiarowych, potrzebne do prawidłowego zapisu wyników pomiaru. Potrafi analizować wyniki pomiarów oraz zatosować swoją wiedzę w zadaniach problemowych. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BIE_1A_B/04_U01 Student potrafi zrobić eksperyment, wykonać pomiary podstawowych wielkości fizycznych z zakresu: mechaniki, ciepła, elektryczności, magnetyzmu, optyki i fizyki jądrowej. Student potrafi szacować niepewności pomiarowe wykonanych pomiarów. Potrafi opracować i przedstawić wyniki eksperymentu fizycznego z zakresu ćwiczeń laboratoryjnych. | 2,0 | Brak sprawozdanń z ćwiczeń laboratoryjnych. Nie spełnia wymagań na ocenę 3,0. |
| 3,0 | Student potrafi zastosować teorię niepewności pomiarowych i wykonać poprawnie sprawozdania z 5 ćwiczeń laboratoryjnych, ale słabe zrozumienie zasad pomiaru i interpretacji wyników . Przedstawia rozwiązania mało przejrzyste, bez komentarza, często z błędami rachunkowymi wpływającymi na wynik. | |
| 3,5 | Student potrafi samodzielnie zastosować teorię niepewności pomiarowych oraz przedstawić poprawne sprawozdania z 5 ćwiczeń laboratoryjnych, ale dostateczne zrozumienie zasad pomiaru i interpretacji wyników. Przedstawia rozwiązania z odpowiednim komentarzem zawierającym usterki i niedociągnięcia. Mała aktywność na zajęciach. | |
| 4,0 | Student potrafi samodzielnie zastosować teorię niepewności pomiarowych oraz przedstawić poprawne sprawozdania z 5 ćwiczeń laboratoryjnych, dobre zrozumienie zasad pomiaru i interpretacji wyników. Przedstawia poprawne obliczenia zawierające poprawny komentarz i wnioski . Aktywny na zajęciach. | |
| 4,5 | Student potrafi samodzielnie zastosować teorię niepewności pomiarowych oraz przedstawić poprawne sprawozdania z 5 ćwiczeń laboratoryjnych, bardzo dobre zrozumienie zasad pomiaru i interpretacji wyników. Przedstawia poprawne obliczenia zawierające poprawny komentarz i wnioski . Bardzo aktywny na zajeciach. | |
| 5,0 | Student potrafi samodzielnie zastosować teorię niepewności pomiarowych oraz przedstawić poprawne sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych, bardzo dobre zrozumienie zasad pomiaru i interpretacji wyników. Przedstawia poprawne obliczenia zawierające poprawny komentarz . Potrafi weryfikowac i interpretować wyniki pomiarów oraz zatosować swoją wiedzę w zadaniach problemowych. Bardzo aktywny na zajęciach. Potrafi samodzielnie zdobywać wiedzę. | |
| BIE_1A_B/04_U02 Student potrafi sformułować podstawowe twierdzenia i prawa fizyczne, zapisać je używając formalizmu matematycznego i zastosować do rozwiązywania prostych zadań. | 2,0 | Student nie potrafi sformułować ze zrozumieniem podstawowych praw fizyki, nie potrafi zapisać ich używając formalizmu matematycznego oraz nie potrafi samodzielnie rozwiązywać prostych zadań fizycznych. |
| 3,0 | Student potrafi sformułować ze zrozumieniem podstawowe prawa fizyki oraz zastosować je do rozwiązywania zadań fizycznych o średnim poziomie trudności. Wykonuje poprawnie proste obliczenia i przekształcenia rachunkowe Przedstawia rozwiązania mało przejrzyste, bez komentarza, często z błędami rachunkowymi wpływającymi na wynik. | |
| 3,5 | Student potrafi sformułować ze zrozumieniem podstawowe prawa fizyki oraz zastosować je do rozwiązywania zadań fizycznych o średnim i wyższym poziomie trudności. Wykonuje poprawnie proste obliczenia i przekształcenia rachunkowe oraz przedstawia poprawne rozwiązanie z komentarzem zawierającym usterki i niedociagnięcia. | |
| 4,0 | Student potrafi sformułować ze zrozumieniem podstawowe prawa fizyki, zastosować je do rozwiązywania zadań fizycznych na średnim i wyższym poziomie trudności, stosując poprawny zapis i komentarz z nielicznymi usterkami. Potrafi przedstawić poprawny tok rozumowania i poprawne obliczenia. Potrafi weryfikowac i interpretować wyniki | |
| 4,5 | Student potrafi sformułować ze zrozumieniem podstawowe prawa fizyki, zastosować je do rozwiązywania trudnych zadań fizycznych, stosując poprawny, symboliczny jezyk zapisu, przejrzysty tok rozumowania i poprawne obliczenia rachunkowe. Potrafi weryfikować i interpretować wyniki. | |
| 5,0 | Student potrafi sformułować ze zrozumieniem podstawowe prawa fizyki, zastosować je do rozwiązywania trudnych zadań fizycznych, stosując przejrzysty, symboliczny język zapisu z poprawnym komentarzem. Potrafi weryfikować i interpretować wyniki. Stosuje swoją wiedzę w zadaniach problemowych. Potrafi samodzielnie zdobywać wiedzę. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| BIE_1A_B/04_K01 Student jest przygotowany do samodzielnej nauki oraz do samodzielnego wyszukiwania informacji w literaturze, a także dosrzega ważną rolę fizyki przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów jak i w praktyce inżynierskiej. | 2,0 | Brak współpracy w zespole i umiejetności samodzielnego przygotowania do wykonania eksperymentu oraz rozwiązywania zadań rachunkowych. |
| 3,0 | Student wykazuje się bardzo słabym przygotowaniem do samodzielnego wykonania eksperymentu oraz rozwiązywania zadań rachunkowych. | |
| 3,5 | Student potrafi współpracować w zespole. Słabe przygotowanie do samodzielnego wykonania eksperymentu oraz rozwiązywania zadań rachunkowych. Słaba ocena jakości i dokładności otrzymanych wyników. | |
| 4,0 | Student potrafi współpracować w zespole, przyjmując w nim podstawowe role. Dobre przygotowanie do samodzielnego wykonania eksperymentu oraz rozwiązywania zadań rachunkowych. Samodzielna i dobrze uzasadniona ocena jakości i dokładności otrzymanych wyników. | |
| 4,5 | Student dobrze potrafi współpracować w zespole, przyjmując w nim większość ról. Dobre przygotowanie do samodzielnego wykonania eksperymentu oraz rozwiązywania zadań rachunkowych. Samodzielna i dobrze uzasadniona ocena jakości i dokładności otrzymanych wyników. | |
| 5,0 | Student bardzo dobrze potrafi współpracować w zespole, przyjmując w nim różnorodne role. Bardzo dobre przygotowanie do samodzielnego wykonania eksperymentu oraz rozwiązywania zadań rachunkowych. Samodzielna i bardzo dobrze uzasadniona ocena jakości i dokładności otrzymanych wyników. |
Literatura podstawowa
- D. Halliday, R. Resnick, Fizyka, T. I i II ., PWN, Warszawa, 1989
- C. Bobrowski, Fizyka – krótki kurs, WNT, Warszawa, 2003
- J. Massalski, M. Massalska, Fizyka dla inżynierów, cz. I i II, WNT, Warszawa, 2006
- T. Rewaj, Laboratoria z fizyki, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1996
- I. Kruk, J. Typek, Laboratoria z fizyki, część II, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2008
Literatura dodatkowa
- H. Szydłowski, Pracownia fizyczna, PWN, Warszawa, 1993
- I.E. Irodow, Zbiór zadań z fizyki, PWN, Warszawa, 1978
- K. Jezierski, B.Kołotka, K.Sierański, Zadania z fizyki z rozwiązaniami cz I i II, Oficyna Wydawnicza, Wrocław, 2000