Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Inżynieria transportu (N1)
Sylabus przedmiotu 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 | Techniki obliczeniowe | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Technologii Mechanicznej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Tadeusz Ziębakowski <Tadeusz.Ziebakowski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Maria Lachowicz <Maria.Lachowicz@zut.edu.pl>, Sławomir Marczyński <Slawomir.Marczynski@zut.edu.pl>, Tadeusz Ziębakowski <Tadeusz.Ziebakowski@zut.edu.pl> | ||
| 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 | Elementarna wiedza z algebry macierzowej oraz rachunku różniczkowego i całkowego. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Umiejętność rozwiązywania zadań inżynierskich poprzez pozyskanie i przekształcenia informacji z użyciem uniwersalnych narzędzi informatycznych. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | 1. 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 | 5 |
| T-L-2 | 1. 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. | 11 |
| 16 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | 1. Wprowadzenie do zagadnień związanych z komputerowym wspomaganiem obliczeń: rodzaje obliczeń, sposoby oraganizacji procesu obliczeniowego. Przegląd środowisk wspomagania obliczeń. | 1 |
| T-W-2 | 1. 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 | 3 |
| T-W-3 | 1. 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. | 4 |
| 8 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 16 |
| A-L-2 | Przygotowanie do kolokwiów. | 8 |
| A-L-3 | Rozwiązanie zadań z grupy "do samodzielnego wykonania". | 26 |
| 50 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Udział w wykładzie. | 8 |
| A-W-2 | Konsultacje. | 3 |
| A-W-3 | Instalacja aplikacji. | 3 |
| A-W-4 | Przygotowanie do zaliczenia. | 11 |
| 25 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny z użyciem komputera i właściwego oprogramowania narzędziowego |
| M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne - rozwiązywanie zadań z użyciem programów Mathcad i Matlab |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Ocena umiejętności prowadzenia obliczeń w programie Mathcad. |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Ocena umiejętności stosowania technik dostępnych w systemie Matlab. |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IT_1A_B07_W01 Student ma wiedzę o narzędziach informatycznych slużących rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich | IT_1A_W10 | — | — | C-1 | T-W-1, T-W-2, T-W-3 | M-1 | S-2 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IT_1A_B07_U01 Student umie wykorzystać właściwe metody i narzędzia informatyczne w rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich | IT_1A_U06 | — | — | C-1 | T-L-1, T-L-2 | M-2 | S-1, S-2 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IT_1A_B07_K01 Student potrafi organizować proces tworzenia oprogramowania i jest kompetentny do oceny stopnia jego zaawansowania. | IT_1A_K01 | — | — | C-1 | T-W-1, T-W-2, T-W-3 | M-1, M-2 | S-1, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IT_1A_B07_W01 Student ma wiedzę o narzędziach informatycznych slużących rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich | 2,0 | Student nie orientuje się w narzędziach informatycznych służących rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich. |
| 3,0 | Student ma wiedzę o narzędziach informatycznych służących rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich. | |
| 3,5 | Student ma wiedzę o narzędziach informatycznych służących rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich i rozumie obszary zasady ich stosowania. | |
| 4,0 | Student ma wiedzę o narzędziach informatycznych służących rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich. Rozróżnia metody obliczeń i jest w stanie zaproponować właściwe narzędzie do ich przeprowadzenia. | |
| 4,5 | Student 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. | |
| 5,0 | Student 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 się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IT_1A_B07_U01 Student umie wykorzystać właściwe metody i narzędzia informatyczne w rozwiązywaniu zagadnień inżynierskich | 2,0 | Student nie umie wykorzystać właściwych metod i narzędzi informatycznych do rozwiązywania zagadnień inżynierskich. |
| 3,0 | Student umie wykorzystać właściwe metody i narzędzia informatyczne w rozwiązywaniu prostych zagadnień inżynierskich. | |
| 3,5 | Student umie wykorzystać właściwe metody i narzędzia informatyczne w rozwiązywaniu standardowych zagadnień inżynierskich. | |
| 4,0 | Student umie wykorzystać właściwe metody i narzędzia informatyczne w rozwiązywaniu złożonych zagadnień inżynierskich. Potrafi odpowiednio zaprezentować wyniki obliczeń. | |
| 4,5 | Student umie wykorzystać właściwe metody i narzędzia informatyczne w rozwiązywaniu złożonych zagadnień inżynierskich. Potrafi odpowiednio zaprezentować wyniki obliczeń. Algorytm obliczeń potrafi sformułować w formie programu. | |
| 5,0 | Student 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 się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IT_1A_B07_K01 Student potrafi organizować proces tworzenia oprogramowania i jest kompetentny do oceny stopnia jego zaawansowania. | 2,0 | |
| 3,0 | Student 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
- Ryszard Kotyka, Dawid Rasala, Mathcad. Od obliczeń do programowania., Helion, 2012
- Brzózka J., Dorobczyński L., Programowanie w Matlab, MIKOM, Warszawa, 1998
Literatura dodatkowa
- Regel W., Wykresy i obiekty graficzne w programie Matlab, MIKOM, Warszawa, 2003