Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Inżynieria transportu (N1)

Sylabus przedmiotu Informatyczne techniki obliczeniowe:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Inżynieria transportu
Forma studiów studia niestacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Informatyczne techniki obliczeniowe
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Instytut Technologii Mechanicznej
Nauczyciel odpowiedzialny Tadeusz Ziębakowski <Tadeusz.Ziebakowski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW3 9 1,00,62zaliczenie
laboratoriaL3 18 2,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Elementarna wiedza z algebry macierzowej oraz rachunku różniczkowego i całkowego.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Umiejętność rozwiązywania zadań inżynierskich poprzez pozyskanie i przekształcenia informacji z użyciem uniwersalnych narzędzi informatycznych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-11. Interfejs Mathcada. Pprowadzenie obliczeń numerycznych: edycja wyrażeń, zmiienne, funkcje wbudowane i własne, tworzenie wykresów 2D, rozwiązywanie równań algebraicznych, różniczkowanie i całkowanie numeryczne, rachunek macierzowy. 2. Mathcad - obliczenia symboliczne. 3. Mathcad - interpolacja i regresja liniowa 4. Mathcad - elementy programowania 5. Kolokwium - Mathcad6
T-L-21. Interfejs Matlaba. Praca w trybie bezpośrednim. 2. Budowanie i przekształcanie macierzy i tablic. 3. Rozwiązywanie układu równań liniowych w oparciu o problem inżynierski. 4. Rozwiązywanie zadań inżynierskich przy użyciu skryptów i funkcji własnych. Stosowanie wykresów. 5. Wielomiany, interpolacja i aproksymacja w zagadnieniach inżynierskich. 6. Złożone zadanie z wykorzystaniem analizy przebiegu funkcji i całkowania numerycznego. 7. Rozwiązywanie równań różniczkowych typowych dla zagadnień z zakresu mechaniki klasycznej. 8. Symulacja drgań wymuszonego oscylatora harmonicznego z tłumieniem w programie SIMULINK. 9. Kolokwium - Matlab.12
18
wykłady
T-W-11. Wprowadzenie do zagadnień związanych z komputerowym wspomaganiem obliczeń: rodzaje obliczeń, sposoby oraganizacji procesu obliczeniowego. Przegląd środowisk wspomagania obliczeń.1
T-W-21. MathCad - program obliczeniowy z wygodnym sposobem zapisywania wyrażeń. 2. Obliczenia numeryczne w Mathcadzie i ich graficzna interpretacja. 3. Obliczenia symboliczne w Mathcadzie. 4. Mathcad - elementy programowania3
T-W-31. Matlab - środowisko do prowadzenia obliczeń inżynierskich 2.Tworzenie i przekształcanie macierzy i tablic. Arytmetyka macierzowa i tablicowa. 3. Funkcje własne i wbudowane. Wykresy 2D i 3D. 4. Programowanie w Matlabie. Skrypty i m-funkcje. 5. Rozwiązywanie równań algebraicznych. 6. Wielomiany, interpolacja i aproksymacja wielomianowa. 7. Całkowanie numeryczne. 8. Numeryczne rozwiązywanie równań różniczkowych zwyczajnych. 9. Modelowanie układów dynamicznych. Podstawy SIMULINKa.5
9

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach.18
A-L-2Konsultacje.4
A-L-3Przygotowanie do kolokwiów.8
A-L-4Rozwiązanie zadań z grupy "do samodzielnego wykonania".20
50
wykłady
A-W-1Udział w wykładzie.9
A-W-2Konsultacje.3
A-W-3Instalacja aplikacji.3
A-W-4Przygotowanie do zaliczenia.11
26

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny z użyciem komputera i właściwego oprogramowania narzędziowego
M-2Ćwiczenia laboratoryjne - rozwiązywanie zadań z użyciem programów Mathcad i Matlab

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Ocena umiejętności prowadzenia obliczeń w programie Mathcad.
S-2Ocena podsumowująca: Ocena umiejętności stosowania technik dostępnych w systemie Matlab.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IT_1A_B07_W01
Student ma wiedzę o narzędziach informatycznych slużących rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich
IT_1A_W10C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3M-1S-2

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IT_1A_B07_U01
Student umie wykorzystać właściwe metody i narzędzia informatyczne w rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich
IT_1A_U06C-1T-L-1, T-L-2M-2S-1, S-2

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
IT_1A_B07_K01
Student potrafi organizować proces tworzenia oprogramowania i jest kompetentny do oceny stopnia jego zaawansowania.
IT_1A_K01C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3M-1, M-2S-1, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
IT_1A_B07_W01
Student ma wiedzę o narzędziach informatycznych slużących rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich
2,0Student nie orientuje się w narzędziach informatycznych służących rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich.
3,0Student ma wiedzę o narzędziach informatycznych służących rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich.
3,5Student ma wiedzę o narzędziach informatycznych służących rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich i rozumie obszary zasady ich stosowania.
4,0Student ma wiedzę o narzędziach informatycznych służących rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich. Rozróżnia metody obliczeń i jest w stanie zaproponować właściwe narzędzie do ich przeprowadzenia.
4,5Student ma wiedzę o narzędziach informatycznych służących rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich. Rozróżnia metody obliczeń i jest w stanie zaproponować właściwe narzędzie do ich przeprowadzenia. Wybiera właściwą formę przedstawienia wyników.
5,0Student ma wiedzę o narzędziach informatycznych służących rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich. Rozróżnia metody obliczeń i jest w stanie zaproponować właściwe narzędzie do ich przeprowadzenia. Wybiera właściwą formę przedstawienia wyników. Potrafi wskazać metodę alternatywną.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
IT_1A_B07_U01
Student umie wykorzystać właściwe metody i narzędzia informatyczne w rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich
2,0Student nie umie wykorzystać właściwych metod i narzędzi informatycznych do rozwiązywania zagadnień inżynierskich.
3,0Student umie wykorzystać właściwe metody i narzędzia informatyczne w rozwiązywaniu prostych zagadnień inżynierskich.
3,5Student umie wykorzystać właściwe metody i narzędzia informatyczne w rozwiązywaniu standardowych zagadnień inżynierskich.
4,0Student umie wykorzystać właściwe metody i narzędzia informatyczne w rozwiązywaniu złożonych zagadnień inżynierskich. Potrafi odpowiednio zaprezentować wyniki obliczeń.
4,5Student umie wykorzystać właściwe metody i narzędzia informatyczne w rozwiązywaniu złożonych zagadnień inżynierskich. Potrafi odpowiednio zaprezentować wyniki obliczeń. Algorytm obliczeń potrafi sformułować w formie programu.
5,0Student umie wykorzystać właściwe metody i narzędzia informatyczne w rozwiązywaniu złożonych zagadnień inżynierskich. Potrafi odpowiednio zaprezentować wyniki obliczeń. Algorytm obliczeń potrafi sformułować w formie programu do wykorzystania w zadaniach tego samego typu.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
IT_1A_B07_K01
Student potrafi organizować proces tworzenia oprogramowania i jest kompetentny do oceny stopnia jego zaawansowania.
2,0
3,0Student ma kompetencje służące analizie prostych problemów i doboru algorytmów ich rozwiązywania posługując się standardowymi elementami języka programowania.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Ryszard Kotyka, Dawid Rasala, Mathcad. Od obliczeń do programowania., Helion, 2012
  2. Brzózka J., Dorobczyński L., Programowanie w Matlab, MIKOM, Warszawa, 1998

Literatura dodatkowa

  1. Regel W., Wykresy i obiekty graficzne w programie Matlab, MIKOM, Warszawa, 2003

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-11. Interfejs Mathcada. Pprowadzenie obliczeń numerycznych: edycja wyrażeń, zmiienne, funkcje wbudowane i własne, tworzenie wykresów 2D, rozwiązywanie równań algebraicznych, różniczkowanie i całkowanie numeryczne, rachunek macierzowy. 2. Mathcad - obliczenia symboliczne. 3. Mathcad - interpolacja i regresja liniowa 4. Mathcad - elementy programowania 5. Kolokwium - Mathcad6
T-L-21. Interfejs Matlaba. Praca w trybie bezpośrednim. 2. Budowanie i przekształcanie macierzy i tablic. 3. Rozwiązywanie układu równań liniowych w oparciu o problem inżynierski. 4. Rozwiązywanie zadań inżynierskich przy użyciu skryptów i funkcji własnych. Stosowanie wykresów. 5. Wielomiany, interpolacja i aproksymacja w zagadnieniach inżynierskich. 6. Złożone zadanie z wykorzystaniem analizy przebiegu funkcji i całkowania numerycznego. 7. Rozwiązywanie równań różniczkowych typowych dla zagadnień z zakresu mechaniki klasycznej. 8. Symulacja drgań wymuszonego oscylatora harmonicznego z tłumieniem w programie SIMULINK. 9. Kolokwium - Matlab.12
18

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-11. Wprowadzenie do zagadnień związanych z komputerowym wspomaganiem obliczeń: rodzaje obliczeń, sposoby oraganizacji procesu obliczeniowego. Przegląd środowisk wspomagania obliczeń.1
T-W-21. MathCad - program obliczeniowy z wygodnym sposobem zapisywania wyrażeń. 2. Obliczenia numeryczne w Mathcadzie i ich graficzna interpretacja. 3. Obliczenia symboliczne w Mathcadzie. 4. Mathcad - elementy programowania3
T-W-31. Matlab - środowisko do prowadzenia obliczeń inżynierskich 2.Tworzenie i przekształcanie macierzy i tablic. Arytmetyka macierzowa i tablicowa. 3. Funkcje własne i wbudowane. Wykresy 2D i 3D. 4. Programowanie w Matlabie. Skrypty i m-funkcje. 5. Rozwiązywanie równań algebraicznych. 6. Wielomiany, interpolacja i aproksymacja wielomianowa. 7. Całkowanie numeryczne. 8. Numeryczne rozwiązywanie równań różniczkowych zwyczajnych. 9. Modelowanie układów dynamicznych. Podstawy SIMULINKa.5
9

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach.18
A-L-2Konsultacje.4
A-L-3Przygotowanie do kolokwiów.8
A-L-4Rozwiązanie zadań z grupy "do samodzielnego wykonania".20
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Udział w wykładzie.9
A-W-2Konsultacje.3
A-W-3Instalacja aplikacji.3
A-W-4Przygotowanie do zaliczenia.11
26
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięIT_1A_B07_W01Student ma wiedzę o narzędziach informatycznych slużących rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIT_1A_W10ma podstawową wiedzę w zakresie metrologii, zna i rozumie metody pomiaru podstawowych wielkości charakteryzujących elementy i układy pojazdu, zna metody obliczeniowe oraz narzędzia informatyczne niezbędne do analizy wyników pomiarów i eksperymentu
Cel przedmiotuC-1Umiejętność rozwiązywania zadań inżynierskich poprzez pozyskanie i przekształcenia informacji z użyciem uniwersalnych narzędzi informatycznych.
Treści programoweT-W-11. Wprowadzenie do zagadnień związanych z komputerowym wspomaganiem obliczeń: rodzaje obliczeń, sposoby oraganizacji procesu obliczeniowego. Przegląd środowisk wspomagania obliczeń.
T-W-21. MathCad - program obliczeniowy z wygodnym sposobem zapisywania wyrażeń. 2. Obliczenia numeryczne w Mathcadzie i ich graficzna interpretacja. 3. Obliczenia symboliczne w Mathcadzie. 4. Mathcad - elementy programowania
T-W-31. Matlab - środowisko do prowadzenia obliczeń inżynierskich 2.Tworzenie i przekształcanie macierzy i tablic. Arytmetyka macierzowa i tablicowa. 3. Funkcje własne i wbudowane. Wykresy 2D i 3D. 4. Programowanie w Matlabie. Skrypty i m-funkcje. 5. Rozwiązywanie równań algebraicznych. 6. Wielomiany, interpolacja i aproksymacja wielomianowa. 7. Całkowanie numeryczne. 8. Numeryczne rozwiązywanie równań różniczkowych zwyczajnych. 9. Modelowanie układów dynamicznych. Podstawy SIMULINKa.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny z użyciem komputera i właściwego oprogramowania narzędziowego
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena umiejętności stosowania technik dostępnych w systemie Matlab.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie orientuje się w narzędziach informatycznych służących rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich.
3,0Student ma wiedzę o narzędziach informatycznych służących rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich.
3,5Student ma wiedzę o narzędziach informatycznych służących rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich i rozumie obszary zasady ich stosowania.
4,0Student ma wiedzę o narzędziach informatycznych służących rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich. Rozróżnia metody obliczeń i jest w stanie zaproponować właściwe narzędzie do ich przeprowadzenia.
4,5Student ma wiedzę o narzędziach informatycznych służących rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich. Rozróżnia metody obliczeń i jest w stanie zaproponować właściwe narzędzie do ich przeprowadzenia. Wybiera właściwą formę przedstawienia wyników.
5,0Student ma wiedzę o narzędziach informatycznych służących rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich. Rozróżnia metody obliczeń i jest w stanie zaproponować właściwe narzędzie do ich przeprowadzenia. Wybiera właściwą formę przedstawienia wyników. Potrafi wskazać metodę alternatywną.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięIT_1A_B07_U01Student umie wykorzystać właściwe metody i narzędzia informatyczne w rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIT_1A_U06potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
Cel przedmiotuC-1Umiejętność rozwiązywania zadań inżynierskich poprzez pozyskanie i przekształcenia informacji z użyciem uniwersalnych narzędzi informatycznych.
Treści programoweT-L-11. Interfejs Mathcada. Pprowadzenie obliczeń numerycznych: edycja wyrażeń, zmiienne, funkcje wbudowane i własne, tworzenie wykresów 2D, rozwiązywanie równań algebraicznych, różniczkowanie i całkowanie numeryczne, rachunek macierzowy. 2. Mathcad - obliczenia symboliczne. 3. Mathcad - interpolacja i regresja liniowa 4. Mathcad - elementy programowania 5. Kolokwium - Mathcad
T-L-21. Interfejs Matlaba. Praca w trybie bezpośrednim. 2. Budowanie i przekształcanie macierzy i tablic. 3. Rozwiązywanie układu równań liniowych w oparciu o problem inżynierski. 4. Rozwiązywanie zadań inżynierskich przy użyciu skryptów i funkcji własnych. Stosowanie wykresów. 5. Wielomiany, interpolacja i aproksymacja w zagadnieniach inżynierskich. 6. Złożone zadanie z wykorzystaniem analizy przebiegu funkcji i całkowania numerycznego. 7. Rozwiązywanie równań różniczkowych typowych dla zagadnień z zakresu mechaniki klasycznej. 8. Symulacja drgań wymuszonego oscylatora harmonicznego z tłumieniem w programie SIMULINK. 9. Kolokwium - Matlab.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne - rozwiązywanie zadań z użyciem programów Mathcad i Matlab
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Ocena umiejętności prowadzenia obliczeń w programie Mathcad.
S-2Ocena podsumowująca: Ocena umiejętności stosowania technik dostępnych w systemie Matlab.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie umie wykorzystać właściwych metod i narzędzi informatycznych do rozwiązywania zagadnień inżynierskich.
3,0Student umie wykorzystać właściwe metody i narzędzia informatyczne w rozwiązywaniu prostych zagadnień inżynierskich.
3,5Student umie wykorzystać właściwe metody i narzędzia informatyczne w rozwiązywaniu standardowych zagadnień inżynierskich.
4,0Student umie wykorzystać właściwe metody i narzędzia informatyczne w rozwiązywaniu złożonych zagadnień inżynierskich. Potrafi odpowiednio zaprezentować wyniki obliczeń.
4,5Student umie wykorzystać właściwe metody i narzędzia informatyczne w rozwiązywaniu złożonych zagadnień inżynierskich. Potrafi odpowiednio zaprezentować wyniki obliczeń. Algorytm obliczeń potrafi sformułować w formie programu.
5,0Student umie wykorzystać właściwe metody i narzędzia informatyczne w rozwiązywaniu złożonych zagadnień inżynierskich. Potrafi odpowiednio zaprezentować wyniki obliczeń. Algorytm obliczeń potrafi sformułować w formie programu do wykorzystania w zadaniach tego samego typu.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięIT_1A_B07_K01Student potrafi organizować proces tworzenia oprogramowania i jest kompetentny do oceny stopnia jego zaawansowania.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówIT_1A_K01rozumie potrzebę i zna możliwości dokształcania się i podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych
Cel przedmiotuC-1Umiejętność rozwiązywania zadań inżynierskich poprzez pozyskanie i przekształcenia informacji z użyciem uniwersalnych narzędzi informatycznych.
Treści programoweT-W-11. Wprowadzenie do zagadnień związanych z komputerowym wspomaganiem obliczeń: rodzaje obliczeń, sposoby oraganizacji procesu obliczeniowego. Przegląd środowisk wspomagania obliczeń.
T-W-21. MathCad - program obliczeniowy z wygodnym sposobem zapisywania wyrażeń. 2. Obliczenia numeryczne w Mathcadzie i ich graficzna interpretacja. 3. Obliczenia symboliczne w Mathcadzie. 4. Mathcad - elementy programowania
T-W-31. Matlab - środowisko do prowadzenia obliczeń inżynierskich 2.Tworzenie i przekształcanie macierzy i tablic. Arytmetyka macierzowa i tablicowa. 3. Funkcje własne i wbudowane. Wykresy 2D i 3D. 4. Programowanie w Matlabie. Skrypty i m-funkcje. 5. Rozwiązywanie równań algebraicznych. 6. Wielomiany, interpolacja i aproksymacja wielomianowa. 7. Całkowanie numeryczne. 8. Numeryczne rozwiązywanie równań różniczkowych zwyczajnych. 9. Modelowanie układów dynamicznych. Podstawy SIMULINKa.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny z użyciem komputera i właściwego oprogramowania narzędziowego
M-2Ćwiczenia laboratoryjne - rozwiązywanie zadań z użyciem programów Mathcad i Matlab
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Ocena umiejętności prowadzenia obliczeń w programie Mathcad.
S-2Ocena podsumowująca: Ocena umiejętności stosowania technik dostępnych w systemie Matlab.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student ma kompetencje służące analizie prostych problemów i doboru algorytmów ich rozwiązywania posługując się standardowymi elementami języka programowania.
3,5
4,0
4,5
5,0