Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria chemiczna i procesowa (N2)
specjalność: Inżynieria procesów w technologiach przetwórczych

Sylabus przedmiotu Metody numeryczne i programowanie:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Inżynieria chemiczna i procesowa
Forma studiów studia niestacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Metody numeryczne i programowanie
Specjalność Informatyka procesowa
Jednostka prowadząca Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej
Nauczyciel odpowiedzialny Konrad Witkiewicz <Konrad.Witkiewicz@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL1 18 2,00,41zaliczenie
wykładyW1 9 1,00,59egzamin

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Matematyka

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Ukształtowanie umiejętności stosowania metod numerycznych do rozwiazywania problemów inżynierii chemicznej i procesowej
C-2Ukształtowanie umiejetności stosowania programów komputerowych do rozwiązywania problemów inżynierii chemicznej

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Wykonywanie obliczeń numerycznych z użyciem programu Polymath9
T-L-2Rozwiązywanie wybranych problemów obliczeniowych inżynierii chemicznej9
18
wykłady
T-W-1Błędy obliczeń numerycznych, uwarunkowanie zadania i stabilność algorytmów1
T-W-2Równania i układy równań nieliniowych1
T-W-3Układy równań liniowych1
T-W-4Metody różnicowe, interpolocja i ekstrapolacja1
T-W-5Całkowanie i różniczkowanie numeryczne1
T-W-6Wartości własne i wektory własne macierzy1
T-W-7Równania i układy równań różniczkowych zwyczajnych1
T-W-8Równania i układy równań różniczkowych cząstkowych1
T-W-9Zagadnienia regresji liniowej i nieliniowej1
9

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach18
A-L-2Opracowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych20
A-L-3Przygotowania do zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych12
50
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach9
A-W-2Samodzielne studiowanie zalecanej literatury6
A-W-3Przygotowania do egzaminu6
A-W-4Konsultacje2
A-W-5Egzamin2
25

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Metody podające - wykład informacyjny
M-2Metody programowane - z użyciem komputera
M-3Metody praktyczne - ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Pisemne kolokwium przed ćwiczeniami laboratoryjnymi
S-2Ocena formująca: Identyfikacja braków w wiedzy i umiejętnościach na podstawie sprawozdań z poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych
S-3Ocena podsumowująca: Ocena ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie wszystkich sprawozdań
S-4Ocena podsumowująca: Egzamin ustny

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
ICHP_2A_C01-04_W01
Student ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu matematyki, przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu procesów inżynierii chemicznej i procesowej z użyciem metod numerycznych.
ICHP_2A_W01C-1, C-2T-W-2, T-W-4, T-W-3, T-W-6, T-W-8, T-W-1, T-W-5, T-W-7, T-W-9M-1, M-2, M-3S-1, S-2, S-3, S-4
ICHP_2A_C01-04_W04
Student ma rozszerzoną, pogłębioną i szczegółową wiedzę z zakresu wszechstronnej analizy modeli matematycznych dotyczącą operacji i procesów inżynierii chemicznej przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań inżynierskich z użyciem metod numerycznych.
ICHP_2A_W04C-1T-L-1, T-L-2M-1, M-2, M-3S-1, S-2, S-3, S-4

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
ICHP_2A_C01-04_U08
Student potrafi planować i przeprowadzać symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski.
ICHP_2A_U08C-1, C-2T-L-2M-1, M-2, M-3S-1, S-2, S-3, S-4
ICHP_2A_C01-04_U09
Student potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody numeryczne.
ICHP_2A_U09C-1T-L-1, T-L-2M-1, M-2, M-3S-1, S-2, S-3, S-4

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
ICHP_2A_C01-04_K04
Student potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania związanego z zastosowanie metod numerycznych do rozwiązywania problemów inżynierii chemicznej.
ICHP_2A_K04C-1, C-2T-L-2M-1, M-2, M-3S-1, S-2, S-3, S-4
ICHP_2A_C01-04_K06
Student potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i innowacyjny przy rozwiązywaniu problemów obliczeniowych inżynierii chemicznej.
ICHP_2A_K06C-1T-L-2M-1, M-2, M-3S-1, S-2, S-3, S-4

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ICHP_2A_C01-04_W01
Student ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu matematyki, przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu procesów inżynierii chemicznej i procesowej z użyciem metod numerycznych.
2,0
3,0Student w stopniu podstawowym opanował wiedzę z zakresu matematyki, przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu procesów inżynierii chemicznej i procesowej z użyciem metod numerycznych.
3,5
4,0
4,5
5,0
ICHP_2A_C01-04_W04
Student ma rozszerzoną, pogłębioną i szczegółową wiedzę z zakresu wszechstronnej analizy modeli matematycznych dotyczącą operacji i procesów inżynierii chemicznej przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań inżynierskich z użyciem metod numerycznych.
2,0
3,0Student w stopniu podstawowym opanował wiedzę z zakresu wszechstronnej analizy modeli matematycznych dotyczącą operacji i procesów inżynierii chemicznej przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań inżynierskich z użyciem metod numerycznych.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ICHP_2A_C01-04_U08
Student potrafi planować i przeprowadzać symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski.
2,0
3,0Student w stopniu podstawowym potrafi planować i przeprowadzać symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski.
3,5
4,0
4,5
5,0
ICHP_2A_C01-04_U09
Student potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody numeryczne.
2,0
3,0Student w stopniu podstawowym potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody numeryczne.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ICHP_2A_C01-04_K04
Student potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania związanego z zastosowanie metod numerycznych do rozwiązywania problemów inżynierii chemicznej.
2,0
3,0Student w stopniu podstawowym potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania związanego z zastosowanie metod numerycznych do rozwiązywania problemów inżynierii chemicznej.
3,5
4,0
4,5
5,0
ICHP_2A_C01-04_K06
Student potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i innowacyjny przy rozwiązywaniu problemów obliczeniowych inżynierii chemicznej.
2,0
3,0Student w stopniu podstawowym potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i innowacyjny przy rozwiązywaniu problemów obliczeniowych inżynierii chemicznej.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Chapra S.C., Canale R.P., Numerical Methods for Engineers, McGraw-Hill, Boston, 1998
  2. Rao S.S., Applied Numerical Methods for Engineers and Scientists, Prentice Hall, New Jersey, 2002
  3. Cutlib M.B., Shacham M., Problem Solving in Chemical Engineering with Numerical Methods, Prentice Hall, New Jersey, 2009

Literatura dodatkowa

  1. Hanna O.T., Sandall O.C., Computational Methods In Chemical Engineering, Prentice Hall, New Jersey, 1995

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Wykonywanie obliczeń numerycznych z użyciem programu Polymath9
T-L-2Rozwiązywanie wybranych problemów obliczeniowych inżynierii chemicznej9
18

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Błędy obliczeń numerycznych, uwarunkowanie zadania i stabilność algorytmów1
T-W-2Równania i układy równań nieliniowych1
T-W-3Układy równań liniowych1
T-W-4Metody różnicowe, interpolocja i ekstrapolacja1
T-W-5Całkowanie i różniczkowanie numeryczne1
T-W-6Wartości własne i wektory własne macierzy1
T-W-7Równania i układy równań różniczkowych zwyczajnych1
T-W-8Równania i układy równań różniczkowych cząstkowych1
T-W-9Zagadnienia regresji liniowej i nieliniowej1
9

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach18
A-L-2Opracowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych20
A-L-3Przygotowania do zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych12
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach9
A-W-2Samodzielne studiowanie zalecanej literatury6
A-W-3Przygotowania do egzaminu6
A-W-4Konsultacje2
A-W-5Egzamin2
25
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięICHP_2A_C01-04_W01Student ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu matematyki, przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu procesów inżynierii chemicznej i procesowej z użyciem metod numerycznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICHP_2A_W01ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu matematyki, przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu procesów inżynierii chemicznej i procesowej
Cel przedmiotuC-1Ukształtowanie umiejętności stosowania metod numerycznych do rozwiazywania problemów inżynierii chemicznej i procesowej
C-2Ukształtowanie umiejetności stosowania programów komputerowych do rozwiązywania problemów inżynierii chemicznej
Treści programoweT-W-2Równania i układy równań nieliniowych
T-W-4Metody różnicowe, interpolocja i ekstrapolacja
T-W-3Układy równań liniowych
T-W-6Wartości własne i wektory własne macierzy
T-W-8Równania i układy równań różniczkowych cząstkowych
T-W-1Błędy obliczeń numerycznych, uwarunkowanie zadania i stabilność algorytmów
T-W-5Całkowanie i różniczkowanie numeryczne
T-W-7Równania i układy równań różniczkowych zwyczajnych
T-W-9Zagadnienia regresji liniowej i nieliniowej
Metody nauczaniaM-1Metody podające - wykład informacyjny
M-2Metody programowane - z użyciem komputera
M-3Metody praktyczne - ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Pisemne kolokwium przed ćwiczeniami laboratoryjnymi
S-2Ocena formująca: Identyfikacja braków w wiedzy i umiejętnościach na podstawie sprawozdań z poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych
S-3Ocena podsumowująca: Ocena ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie wszystkich sprawozdań
S-4Ocena podsumowująca: Egzamin ustny
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student w stopniu podstawowym opanował wiedzę z zakresu matematyki, przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu procesów inżynierii chemicznej i procesowej z użyciem metod numerycznych.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięICHP_2A_C01-04_W04Student ma rozszerzoną, pogłębioną i szczegółową wiedzę z zakresu wszechstronnej analizy modeli matematycznych dotyczącą operacji i procesów inżynierii chemicznej przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań inżynierskich z użyciem metod numerycznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICHP_2A_W04ma rozszerzoną, pogłębioną i szczegółową wiedzę z zakresu wszechstronnej analizy modeli matematycznych dotyczącą operacji i procesów inżynierii chemicznej przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań inżynierskich w tym zagadnień projektowania
Cel przedmiotuC-1Ukształtowanie umiejętności stosowania metod numerycznych do rozwiazywania problemów inżynierii chemicznej i procesowej
Treści programoweT-L-1Wykonywanie obliczeń numerycznych z użyciem programu Polymath
T-L-2Rozwiązywanie wybranych problemów obliczeniowych inżynierii chemicznej
Metody nauczaniaM-1Metody podające - wykład informacyjny
M-2Metody programowane - z użyciem komputera
M-3Metody praktyczne - ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Pisemne kolokwium przed ćwiczeniami laboratoryjnymi
S-2Ocena formująca: Identyfikacja braków w wiedzy i umiejętnościach na podstawie sprawozdań z poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych
S-3Ocena podsumowująca: Ocena ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie wszystkich sprawozdań
S-4Ocena podsumowująca: Egzamin ustny
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student w stopniu podstawowym opanował wiedzę z zakresu wszechstronnej analizy modeli matematycznych dotyczącą operacji i procesów inżynierii chemicznej przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań inżynierskich z użyciem metod numerycznych.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięICHP_2A_C01-04_U08Student potrafi planować i przeprowadzać symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICHP_2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
Cel przedmiotuC-1Ukształtowanie umiejętności stosowania metod numerycznych do rozwiazywania problemów inżynierii chemicznej i procesowej
C-2Ukształtowanie umiejetności stosowania programów komputerowych do rozwiązywania problemów inżynierii chemicznej
Treści programoweT-L-2Rozwiązywanie wybranych problemów obliczeniowych inżynierii chemicznej
Metody nauczaniaM-1Metody podające - wykład informacyjny
M-2Metody programowane - z użyciem komputera
M-3Metody praktyczne - ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Pisemne kolokwium przed ćwiczeniami laboratoryjnymi
S-2Ocena formująca: Identyfikacja braków w wiedzy i umiejętnościach na podstawie sprawozdań z poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych
S-3Ocena podsumowująca: Ocena ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie wszystkich sprawozdań
S-4Ocena podsumowująca: Egzamin ustny
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student w stopniu podstawowym potrafi planować i przeprowadzać symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięICHP_2A_C01-04_U09Student potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody numeryczne.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICHP_2A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
Cel przedmiotuC-1Ukształtowanie umiejętności stosowania metod numerycznych do rozwiazywania problemów inżynierii chemicznej i procesowej
Treści programoweT-L-1Wykonywanie obliczeń numerycznych z użyciem programu Polymath
T-L-2Rozwiązywanie wybranych problemów obliczeniowych inżynierii chemicznej
Metody nauczaniaM-1Metody podające - wykład informacyjny
M-2Metody programowane - z użyciem komputera
M-3Metody praktyczne - ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Pisemne kolokwium przed ćwiczeniami laboratoryjnymi
S-2Ocena formująca: Identyfikacja braków w wiedzy i umiejętnościach na podstawie sprawozdań z poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych
S-3Ocena podsumowująca: Ocena ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie wszystkich sprawozdań
S-4Ocena podsumowująca: Egzamin ustny
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student w stopniu podstawowym potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody numeryczne.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięICHP_2A_C01-04_K04Student potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania związanego z zastosowanie metod numerycznych do rozwiązywania problemów inżynierii chemicznej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICHP_2A_K04potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania
Cel przedmiotuC-1Ukształtowanie umiejętności stosowania metod numerycznych do rozwiazywania problemów inżynierii chemicznej i procesowej
C-2Ukształtowanie umiejetności stosowania programów komputerowych do rozwiązywania problemów inżynierii chemicznej
Treści programoweT-L-2Rozwiązywanie wybranych problemów obliczeniowych inżynierii chemicznej
Metody nauczaniaM-1Metody podające - wykład informacyjny
M-2Metody programowane - z użyciem komputera
M-3Metody praktyczne - ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Pisemne kolokwium przed ćwiczeniami laboratoryjnymi
S-2Ocena formująca: Identyfikacja braków w wiedzy i umiejętnościach na podstawie sprawozdań z poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych
S-3Ocena podsumowująca: Ocena ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie wszystkich sprawozdań
S-4Ocena podsumowująca: Egzamin ustny
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student w stopniu podstawowym potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania związanego z zastosowanie metod numerycznych do rozwiązywania problemów inżynierii chemicznej.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięICHP_2A_C01-04_K06Student potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i innowacyjny przy rozwiązywaniu problemów obliczeniowych inżynierii chemicznej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICHP_2A_K06potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny, innowacyjny i przedsiębiorczy
Cel przedmiotuC-1Ukształtowanie umiejętności stosowania metod numerycznych do rozwiazywania problemów inżynierii chemicznej i procesowej
Treści programoweT-L-2Rozwiązywanie wybranych problemów obliczeniowych inżynierii chemicznej
Metody nauczaniaM-1Metody podające - wykład informacyjny
M-2Metody programowane - z użyciem komputera
M-3Metody praktyczne - ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Pisemne kolokwium przed ćwiczeniami laboratoryjnymi
S-2Ocena formująca: Identyfikacja braków w wiedzy i umiejętnościach na podstawie sprawozdań z poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych
S-3Ocena podsumowująca: Ocena ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie wszystkich sprawozdań
S-4Ocena podsumowująca: Egzamin ustny
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student w stopniu podstawowym potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i innowacyjny przy rozwiązywaniu problemów obliczeniowych inżynierii chemicznej.
3,5
4,0
4,5
5,0