Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Chemia (S1)
specjalność: Chemia ogólna i analityka chemiczna
Sylabus przedmiotu Matematyka stosowana II:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Chemia | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Matematyka stosowana II | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Konrad Witkiewicz <Konrad.Witkiewicz@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Małgorzata Latzke <malgorzata.latzke@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 | Matematyka I i II |
| W-2 | Matematyka stosowana I |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Nabycie umiejętności analizowania danych fizyko-chemicznych z użyciem metod statystycznych. |
| C-2 | Nabycie umieętności analizowania modeli zjawisk chemicznych z wykorzystaniem metod obliczeniowych regresji liniowej i nieliniowej. |
| C-3 | Nabycie umiejętności planowania i optymalizacji eksperymentów fizyko-chemicznych. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Szacowanie parametrów rozkładów zmiennych losowych. | 1 |
| T-A-2 | Wyznaczania przedziałów ufności. | 1 |
| T-A-3 | Weryfikacja Hipotez statystycznych. | 1 |
| T-A-4 | Ocena współczynnika korelacji. Badanie istotności korelacji. | 1 |
| T-A-5 | Rozwiązywanie zagadnień regresji liniowej i nieliniowej z użyciem programu STATISTICA. | 3 |
| T-A-6 | Analiza wybranych danych empirycznych. | 1 |
| T-A-7 | Planowanie eksperymentu w środowisku programów MATHEMATICA i STATISTICA | 6 |
| T-A-8 | Kolokwium | 1 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Podstawowe pojęcia statystyki i rachunku prawdopodobieństwa. Zmienne losowe. | 1 |
| T-W-2 | Podstawowe rozkłady statystyczne: rozkład Poissona, rozkład Gaussa, rozkład t-Studenta. | 1 |
| T-W-3 | Szacowanie parametrów rozkładów zmiennych losowych. Wyznaczania przedziałów ufności. | 1 |
| T-W-4 | Hipotezy statystyczne i ich weryfikacja. | 1 |
| T-W-5 | Analiza wariancji. Korelacja. Ocena współczynnika korelacji. Badanie istotności korelacji. | 1 |
| T-W-6 | Regresja. Model regresji. Funkcja straty. Określenie błędu aproksymacji. | 1 |
| T-W-7 | Ocena statystyczna modeli liniowych i nieliniowych. | 1 |
| T-W-8 | Algorytmy rozwiązywanie zagadnień regresji: regresja liniowa pojedyncza i wielokrotna, regresja wielomianowa, regresja nieliniowa. | 3 |
| T-W-9 | Metody planowania eksperymentu. | 1 |
| T-W-10 | Planowanie dwupoziomowe i trójpoziomowe. | 1 |
| T-W-11 | Planowanie wielopoziomowe: planowanie kompozycyjne,planowanie ortogonalne,planowanie rotabilne. | 2 |
| T-W-12 | Planowanie optymalne. | 1 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 15 |
| A-A-2 | Samodzielne studiowanie literatury. | 11 |
| A-A-3 | Konsultacje. | 2 |
| A-A-4 | Przygotowanie do kolokwium. | 10 |
| 38 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-W-2 | Studiowanie zalecanej literatury. | 11 |
| A-W-3 | Przygotowanie do kolokwium | 12 |
| 38 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Metoda podająca - wykład informacyjny. |
| M-2 | Metoda praktyczna - ćwiczenia audytoryjne. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Pisemne kolokwium z wykładów |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Pisemne kolokwium z ćwiczeń audytoryjnych. |
| S-3 | Ocena formująca: Ocena aktywności na ćwiczeniach audytoryjnych. |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KCh_1A_C04a_W01 Zna techniki matematyki wyższej, w tym metody statystyczne i planowania eksperymentu, w zakresie niezbędnym dla ilościowego opisu, zrozumienia oraz modelowania podstawowych zjawisk i procesów chemicznych. | KCh_1A_W02 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-W-10, T-W-9, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-12, T-W-8, T-W-11 | M-1, M-2 | S-1, S-2, S-3 |
| KCh_1A_C04a_W02 Zna metody obliczeniowe i statystyczne stosowane do rozwiązywania typowych problemów z zakresu chemii i wie jak zastosować odpowiednie metody obliczeniowe i programy komputerowe do ich rozwiązania. | KCh_1A_W04 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-W-10, T-W-9, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-12, T-W-8, T-W-11, T-A-7, T-A-6 | M-1, M-2 | S-1, S-2, S-3 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KCh_1A_C04a_U01 Potrafi wykorzystać metody numeryczne i analityczne do formułowania zadań, rozwiązania problemów matematycznych i inżynierskich oraz analizy uzyskanych danych pomiarowych; posiada umiejętność stosowania podstawowych pakietów oprogramowania. | KCh_1A_U04 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-A-7, T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-4, T-A-6, T-A-5 | M-1, M-2 | S-1, S-2, S-3 |
| KCh_1A_C04a_U02 Potrafi planować badania doświadczalne w zakresie chemii, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski w oparciu o metody statystyczne oraz metody planowania eksperymentów. | KCh_1A_U03 | — | — | C-3 | T-W-10, T-W-9, T-W-12, T-W-11, T-A-7 | M-1, M-2 | S-1, S-2, S-3 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KCh_1A_C04a_K01 Rozumie potrzebę ciągłego uczenia się przez całe życie w celu podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobistych w zakresie metod matematycznych stosowanych do analizy zjawisk chemicznych. | KCh_1A_K01 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-A-6, T-A-5 | M-2 | S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KCh_1A_C04a_W01 Zna techniki matematyki wyższej, w tym metody statystyczne i planowania eksperymentu, w zakresie niezbędnym dla ilościowego opisu, zrozumienia oraz modelowania podstawowych zjawisk i procesów chemicznych. | 2,0 | Nie zna podstawowych technik matematyki wyższej, w tym metoy statystycznych i planowania eksperymentu, dla ilościowego opisu, zrozumienia oraz modelowania podstawowych zjawisk i procesów chemicznych. |
| 3,0 | Zna podstawowe techniki matematyki wyższej, w tym metody statystyczne i planowania eksperymentu, w zakresie niezbędnym dla ilościowego opisu, zrozumienia oraz modelowania podstawowych zjawisk i procesów chemicznych. | |
| 3,5 | Zna i potrafi dobrać podstawowe techniki matematyki wyższej, w tym metody statystyczne i planowania eksperymentu, dla ilościowego opisu, zrozumienia oraz modelowania podstawowych zjawisk i procesów chemicznych. | |
| 4,0 | Zna i potrafi dobrać rozszerzone techniki matematyki wyższej, w tym metody statystyczne i planowania eksperymentu, dla ilościowego opisu, zrozumienia oraz modelowania podstawowych zjawisk i procesów chemicznych. | |
| 4,5 | Zna, potrafi dobrać i zaproponować adaptację rozszerzonych technik matematyki wyższej, w tym metod statystycznych i planowania eksperymentu, dla ilościowego opisu, zrozumienia oraz modelowania podstawowych zjawisk i procesów chemicznych. | |
| 5,0 | Zna, potrafi dobrać i zaproponować adaptację złożonych technik matematyki wyższej, w tym metod statystycznych i planowania eksperymentu, dla ilościowego opisu, zrozumienia oraz modelowania podstawowych zjawisk i procesów chemicznych. | |
| KCh_1A_C04a_W02 Zna metody obliczeniowe i statystyczne stosowane do rozwiązywania typowych problemów z zakresu chemii i wie jak zastosować odpowiednie metody obliczeniowe i programy komputerowe do ich rozwiązania. | 2,0 | Nie zna podstawowych metod obliczeniowych i statystycznych stosowane do rozwiązywania typowych problemów z zakresu chemii. |
| 3,0 | Zna podstawowe metody obliczeniowe i statystyczne stosowane do rozwiązywania typowych problemów z zakresu chemii. | |
| 3,5 | Zna podstawowe metody obliczeniowe i statystyczne stosowane do rozwiązywania typowych problemów z zakresu chemii oraz wie jak zastosować odpowiednie metody obliczeniowe i programy komputerowe do ich rozwiązania. | |
| 4,0 | Zna rozszerzone metody obliczeniowe i statystyczne stosowane do rozwiązywania typowych problemów z zakresu chemii oraz wie jak zastosować odpowiednie metody obliczeniowe i programy komputerowe do ich rozwiązania. | |
| 4,5 | Zna rozszerzone metody obliczeniowe i statystyczne stosowane do rozwiązywania typowych problemów z zakresu chemii oraz wie jak zastosować i zaadoptować odpowiednie metody obliczeniowe i programy komputerowe do ich rozwiązania. | |
| 5,0 | Zna złożone metody obliczeniowe i statystyczne stosowane do rozwiązywania typowych problemów z zakresu chemii oraz wie jak zastosować i zaadoptować odpowiednie metody obliczeniowe i programy komputerowe do ich rozwiązania. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KCh_1A_C04a_U01 Potrafi wykorzystać metody numeryczne i analityczne do formułowania zadań, rozwiązania problemów matematycznych i inżynierskich oraz analizy uzyskanych danych pomiarowych; posiada umiejętność stosowania podstawowych pakietów oprogramowania. | 2,0 | Nie potrafi wykorzystac prostych metod numerycznych i analitycznych do formułowania zadań, rozwiązania problemów matematycznych i inżynierskich oraz analizy uzyskanych danych pomiarowych, także za pomocą podstawowych pakietów oprogramowania. |
| 3,0 | Wykorzystuje proste metody numeryczne i analityczne do formułowania zadań, rozwiązania problemów matematycznych i inżynierskich oraz analizy uzyskanych danych pomiarowych, także za pomocą podstawowych pakietów oprogramowania. | |
| 3,5 | Wykorzystuje podstawowe metody numeryczne i analityczne do formułowania zadań, rozwiązania problemów matematycznych i inżynierskich oraz analizy uzyskanych danych pomiarowych, także za pomocą podstawowych pakietów oprogramowania. | |
| 4,0 | Wykorzystuje rozszerzone metody numeryczne i analityczne do formułowania zadań, rozwiązania problemów matematycznych i inżynierskich oraz analizy uzyskanych danych pomiarowych, także za pomocą rozszerzonych pakietów oprogramowania. | |
| 4,5 | Wykorzystuje i modyfikuje rozszerzone metody numeryczne i analityczne do formułowania zadań, rozwiązania problemów matematycznych i inżynierskich oraz analizy uzyskanych danych pomiarowych, także za pomocą rozszerzonych pakietów oprogramowania. | |
| 5,0 | Wykorzystuje i modyfikuje zaawansowane metody numeryczne i analityczne do formułowania zadań, rozwiązania problemów matematycznych i inżynierskich oraz analizy uzyskanych danych pomiarowych, także za pomocą rozszerzonych pakietów oprogramowania. | |
| KCh_1A_C04a_U02 Potrafi planować badania doświadczalne w zakresie chemii, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski w oparciu o metody statystyczne oraz metody planowania eksperymentów. | 2,0 | Nie umie planować prostych badań doświadczalnych w zakresie chemii, interpretować uzyskanych wyników i wyciągać wnioski w oparciu o podstawowe metody statystyczne oraz metody planowania eksperymentów. |
| 3,0 | Umie planować proste badania doświadczalne w zakresie chemii, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski w oparciu o podstawowe metody statystyczne oraz metody planowania eksperymentów. | |
| 3,5 | Umie planować wieloczynnikowe badania doświadczalne w zakresie chemii, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski w oparciu o podstawowe metody statystyczne oraz metody planowania eksperymentów. | |
| 4,0 | Umie planować wieloczynnikowe badania doświadczalne w zakresie chemii, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski w oparciu o rozszerzone metody statystyczne oraz metody planowania eksperymentów. | |
| 4,5 | Umie planować złożone wieloczynnikowe badania doświadczalne w zakresie chemii, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski w oparciu o rozszerzone metody statystyczne oraz metody planowania eksperymentów. | |
| 5,0 | Umie planować złożone wieloczynnikowe badania doświadczalne w zakresie chemii, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski w oparciu o własne adaptacje rozszerzonych metod statystycznych oraz metod planowania eksperymentów. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KCh_1A_C04a_K01 Rozumie potrzebę ciągłego uczenia się przez całe życie w celu podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobistych w zakresie metod matematycznych stosowanych do analizy zjawisk chemicznych. | 2,0 | Nie umie uczyć się w celu podnoszenia swoich podstawowych kompetencji zawodowych i osobistych w zakresie podstawowych metod matematycznych stosowanych do analizy zjawisk chemicznych. |
| 3,0 | Umie uczyć się w celu podnoszenia swoich podstawowych kompetencji zawodowych i osobistych w zakresie podstawowych metod matematycznych stosowanych do analizy zjawisk chemicznych. | |
| 3,5 | Umie w sposób ciągły uczyć się w celu podnoszenia swoich podstawowych kompetencji zawodowych i osobistych w zakresie podstawowych metod matematycznych stosowanych do analizy zjawisk chemicznych. | |
| 4,0 | Umie w sposób ciągły uczyć się w celu podnoszenia swoich podstawowych kompetencji zawodowych i osobistych w zakresie zaawansowanych metod matematycznych stosowanych do analizy zjawisk chemicznych. | |
| 4,5 | Umie w sposób ciągły i samodzielny uczyć się w celu podnoszenia swoich podstawowych kompetencji zawodowych i osobistych w zakresie zaawansowanych metod matematycznych stosowanych do analizy zjawisk chemicznych. | |
| 5,0 | Umie w sposób ciągły i samodzielny uczyć się w celu podnoszenia swoich ponadprzeciętnych kompetencji zawodowych i osobistych w zakresie zaawansowanych metod matematycznych stosowanych do analizy zjawisk chemicznych. |
Literatura podstawowa
- Doerffel K., Statystyka dla chemików analityków, WNT, Warszawa, 1989
- Łomnicki A., Wprowadzenie do statystyki dla przyrodników, WNT, Warszawa, 1995
- Czermiński J.B., Iwasiewicz A., Paszek Z., Sikorski A., Metody statystyczne dla chemików, PWN, Warszawa, 1992
- Łomnicki A., Wprowadzenie do statystyki dla przyrodników, PWN, Warszawa, 1999
- Draper N. R., Smith H., Analiza Regresji Stosowana, PWN, Warszawa, 1973
- Strzałkowski A., Śliżyński A., Matematyczne metody opracowywania wyników pomiarów, PWN, Warszawa, 1978
- Mańczak K., Technika Planowania Eksperymentu, WNT, Warszawa, 1976
- Atkinson A. C., Donev A. N., Optimum Experimental Designs, Oxford Science Publications, Oxford, 2007
- Rafajłowicz E., Algorytmy Planowania Eksperymentu z Implementacjami w Środowisku MATHEMATICA, Akademicka Oficyna Wydawnicza PLJ, Warszawa, 1996
Literatura dodatkowa
- Krysicki W., Bartos J., Dyczka W., Królikowska K., Wasilewski M., Rachunek prawdopodobieństwa i statystyka matematyczna w zadaniach, PWN, Warszawa, 1997
- Gondko R., Zgirski A., Adamska M., Biostatystyka w zadaniach, Wydawnictwo UŁ, Łódź, 2001
- Taylor J.R., Wstęp do analizy błędu pomiarowego, WNT, Warszawa, 1995
- Kukuła K., Elementy statystyki w zadaniach, PWN, Warszawa, 1998
- Bożyk Z., Rudzki W., Metody statystyczne w badaniu jakości produktów żywnościowych i chemicznych, WNT, Warszawa, 1977