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 | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Komputerowe wspomaganie prac inżynierskich | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Automatyki i Robotyki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Przemysław Orłowski <Przemyslaw.Orlowski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość matematyki na poziomie szkoły średniej |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zdobycie elementarnych umiejętności efektywnego wykorzystania oprogramowania komputerowego (Matlab) w zakresie wspomagania procesów obliczeń, modelowania, symulacji układów i wizualizacji wyników. |
| C-2 | Nabycie 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-3 | Nabycie 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
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Wprowadzenie do środowisk obliczeń inżynierskich Matlab, Scilab, Octave | 2 |
| T-L-2 | Generowanie wektorów i tablic | 2 |
| T-L-3 | Podstawowe działania tablicowe i macierzowe | 2 |
| T-L-4 | Grafika 2D | 2 |
| T-L-5 | Generowanie sygnałów | 2 |
| T-L-6 | Grafika 3D | 4 |
| T-L-7 | Zaliczenie serii ćwiczeń | 2 |
| T-L-8 | Skrypty i funkcje | 2 |
| T-L-9 | Wizualizacja wyników statystycznych | 2 |
| T-L-10 | Działania na ciągach i funkcjach | 3 |
| T-L-11 | Sterowanie przepływem programu na przykładzie generowania i wizualizacji ruchów Browna | 3 |
| T-L-12 | Wizualizacja i rozwiązywanie prostych zagadnień aproksymacji i interpolacji wielomianowej z wykorzystaniem narzędzi wbudowanych | 4 |
| T-L-13 | Tworzenie graficznego interfejsu użytkownika | 4 |
| T-L-14 | Zaliczenie serii ćwiczeń | 2 |
| T-L-15 | Tworzenie i symulacja prostego modelu układu dynamicznego w Simulinku | 2 |
| T-L-16 | Rozwiązywanie równań różniczkowych i różnicowych nieliniowych w formie schematu blokowego w środowisku Simulink | 5 |
| T-L-17 | Zaliczenie serii ćwiczeń | 2 |
| 45 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Komputer 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 | 6 |
| T-W-2 | Metody tworzenia grafiki 2D, generowania i wizualizacja przebiegów czasowych. Tworzenie grafiki 3D w zastosowaniach wizualizacji wyników obliczeń | 2 |
| T-W-3 | Wprowadzenie do środowiska Simulink. Tworzenie i uruchomienie schematu, biblioteki bloków. | 2 |
| T-W-4 | Przekształcenie równania różniczkowego do schematu blokowego w Simulinku i jego numeryczne rozwiązywanie w Simulinku. Przekształcenie równania różnicowego do schematu blokowego w Simulinku i jego numeryczne rozwiązywanie w Simulinku. Zaliczenie wykładów. | 5 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 45 |
| A-L-2 | Przygotowanie się do zajęć | 10 |
| A-L-3 | Wykonanie sprawozdań | 20 |
| A-L-4 | Przygotowanie się do zaliczenia | 10 |
| 85 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-W-2 | Czytanie wskazanej literatury | 10 |
| A-W-3 | Przygotowanie się do zaliczenia | 15 |
| 40 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | wykład informacyjny |
| M-2 | wykład problemowy |
| M-3 | ćwiczenia laboratoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: ocena wystawiana na podstawie składanych sprawozdań |
| S-2 | Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie cyklu ćwiczeń laboratoryjnych |
| S-3 | Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie wykładów |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_1A_C03_W01 Student zna kilka podstawowych narzędzi wspomagających prace inżynierskie. | AR_1A_W21 | — | — | C-1, C-3, C-2 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-5, T-L-4, T-L-6, T-L-14, T-L-8, T-L-13, T-L-17, T-L-15 | M-1, M-2 | S-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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AR_1A_C02_U01 Student umie prezentować wyniki w formie wykresu 2D i 3D. | AR_1A_U09 | — | — | C-1, C-3, C-2 | T-L-5, T-L-4, T-L-6, T-L-10, T-L-9, T-L-11, T-L-12 | M-3 | S-2, S-1 |
| AR_1A_C02_U02 Student potrafi wyznaczyć rozwiązanie równania różnicowego i różniczkowego w formie schematu blokowego w programie Simulink. | AR_1A_U09 | — | — | C-1, C-3, C-2 | T-L-17, T-L-15, T-L-16 | M-3 | S-2, S-1 |
| AR_1A_C03_U01 Student potrafi wykorzystać kilka podstawowych narzędzi wspomagających prace inżynierskie. | AR_1A_U09 | — | — | C-1, C-3, C-2 | T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-5, T-L-4, T-L-6, T-L-14, T-L-8, T-L-13, T-L-17, T-L-15, T-L-16 | M-1, M-2, M-3 | S-3, S-2, S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_1A_C03_W01 Student zna kilka podstawowych narzędzi wspomagających prace inżynierskie. | 2,0 | Jakakolwiek forma oceny jest niezaliczona (tj. ocena 2). |
| 3,0 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach (2,3.25). | |
| 3,5 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <3.25,3.75). | |
| 4,0 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <3.75,4.25). | |
| 4,5 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <4.25,4.75). | |
| 5,0 | Średnia ważona z form ocen wynosi co najmniej 4.75. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| AR_1A_C02_U01 Student umie prezentować wyniki w formie wykresu 2D i 3D. | 2,0 | Jakakolwiek forma oceny jest niezaliczona (tj. ocena 2). |
| 3,0 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach (2,3.25). | |
| 3,5 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <3.25,3.75). | |
| 4,0 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <3.75,4.25). | |
| 4,5 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <4.25,4.75). | |
| 5,0 | Średnia ważona z form ocen wynosi co najmniej 4.75. | |
| AR_1A_C02_U02 Student potrafi wyznaczyć rozwiązanie równania różnicowego i różniczkowego w formie schematu blokowego w programie Simulink. | 2,0 | Jakakolwiek forma oceny jest niezaliczona (tj. ocena 2). |
| 3,0 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach (2,3.25). | |
| 3,5 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <3.25,3.75). | |
| 4,0 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <3.75,4.25). | |
| 4,5 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <4.25,4.75). | |
| 5,0 | Średnia ważona z form ocen wynosi co najmniej 4.75. | |
| AR_1A_C03_U01 Student potrafi wykorzystać kilka podstawowych narzędzi wspomagających prace inżynierskie. | 2,0 | Jakakolwiek forma oceny jest niezaliczona (tj. ocena 2). |
| 3,0 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach (2,3.25). | |
| 3,5 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <3.25,3.75). | |
| 4,0 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <3.75,4.25). | |
| 4,5 | Średnia ważona z form ocen zawiera się w przedziałach <4.25,4.75). | |
| 5,0 | Średnia ważona z form ocen wynosi co najmniej 4.75. |
Literatura podstawowa
- Rudra P., MATLAB 7 dla naukowców i inżynierów., Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2007
- Brzózka J., Dorobczyński L., Matlab. Środowisko obliczeń naukowo-technicznych, PWN, Warszawa, 2008
- Kamińska A., Pańczyk B., Matlab przykłady i ćwiczenia, MIKOM, 2002
- Mrożek B., Mrożek J., MATLAB – Uniwersalne środowisko do obliczeń naukowo-technicznych, CCATiE, Kraków, 1995
- Pr. zbiorowa, Matlab Manuals, Mathworks Inc., 2011
- Pr. zbiorowa, SIMULINK Model-Based and System-Based Design Using Simulink, Mathworks Inc., 2011
Literatura dodatkowa
- German-Gałkin S, Gnat K., Ćwiczenia z Elektrotechniki w MATLABIE i SIMULINKU., Wyższa Szkoła Morska, Szczecin, 2002