Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Informatyki - Informatyka (S2)
specjalność: inteligentne aplikacje komputerowe

Sylabus przedmiotu Systemy sensorowe - Przedmiot obieralny IV:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Informatyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister
Obszary studiów nauki techniczne
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Systemy sensorowe - Przedmiot obieralny IV
Specjalność systemy komputerowe i technologie mobilne
Jednostka prowadząca Katedra Architektury Komputerów i Telekomunikacji
Nauczyciel odpowiedzialny Marek Jaskuła <Marek.Jaskula@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 16 Grupa obieralna 3

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW3 15 1,20,50zaliczenie
laboratoriaL3 15 0,80,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1W zakresie wiedzy w odniesieniu do warstwy fizycznej sysrtemu wymagany jest następujący zakres przedmiotowy: Elektronika, Elementy cyfrowe i układy logiczne, Technika cyfrowa, Architektura systemów komputerowych, Systemy wbudowane.
W-2W odniesieniu do zagadnień programowania wymagany jest następujący zakres przedmiotowy: Podstawy programowania, Inżynieria programowania, Architektura systemów komputerowych, Systemy operacyjne, Systemy wbudowane.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Opanowanie interdyscyplinarnej wiedzy dotyczącej nowoczesnych sensorów i ich wykorzystania w przemyśle, medycynie i obronności.
C-2Opanowanie umiejętności konfigurowania systemów ukierunkowanych na zbieranie danych z użyciem różnorodnych sensorów, a także implementowania zadań algorytmicznych na bazie sprzętowej i programowej.
C-3Ukształtowanie nawyku obserwowania systemów technicznych, medycznych, jak i powszechnego użytku pod kątem techniki sensorowej; ciągły rozwój własny.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Pomiar temperatury z wykorzystaniem LabView/uC/RPi2
T-L-2Pomiar wilgotności z wykorzystaniem LabView/uC/RPi2
T-L-3Czujniki MEMS6
T-L-4Jednostka IMU2
T-L-5Komunikacja Bluetooth HC05. Integracja.3
15
wykłady
T-W-1Omówienie wybranych typów sensorów wielkości elektrycznych i nieelektrycznych oraz problemów pomiarowych.4
T-W-2Sensory: temperatury, wilgotności, ciśnienia oraz akcelerometr, żyroskop, magnetometr, czujnik pola magnetycznego, mikrofony, inne.6
T-W-3Zintegrowane jednostki sensoryczne IMU.2
T-W-4Wybrane aspekty układów kondycjonujących i elementy protokołów komunikacyjnych przewodowych i bezprzewodowych.2
T-W-5Zaliczenie1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Udział w zajęciach15
A-L-2Studia literaturowa w w zakresie tematycznym stosownie do bieżących zajęć laboratoryjnych.5
A-L-3Udzał w konsultacjach i zaliczeniu formy zajęć2
22
wykłady
A-W-1Udział w zajęciach15
A-W-2Samodzielna analiza problemów omawianych w ramach wykładu.16
A-W-3Udzał w konsultacjach i zaliczeniu formy zajęć2
33

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Metoda podająca - wykład
M-2Metoda praktyczna: ćwiczenia laboratoryjne, pokaz, metoda projektów

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: W odniesieniu do ćwiczeń laboratoryjnych; ocena formująca: sprawdziany pisemne i ustne wejściowe do ćwiczen lub w trakcie, ocena jakości ewentualnych sprawozdań po odbytych ćwiczeniach
S-2Ocena podsumowująca: W odniesieniu do wykładu; ocena podsumowująca - zaliczenie końcowe ustne

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_2A_D18/O5/4-2_W01
Systemy sensorowe obejmują zastosowania wojskowe, medyczne oraz przemysłowe - mechatroniki. Mają charakter szczególnie interdyscyplinarny; matematyczny, obliczeniowy oraz warstwy fizycznej.
I_2A_W11, I_2A_W01, I_2A_W05, I_2A_W06, I_2A_W10C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4M-1S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_2A_D18/O5/4-2_U01
Charakter i zakres niezbędnych umiejętności w dziedzinie konstruowania systemów sensorowych można okreslić poglądowo opierając się na przykładzie radaru lub tomografu komputerowego.
I_2A_U10, I_2A_U02, I_2A_U04, I_2A_U05, I_2A_U06, I_2A_U07, I_2A_U08, I_2A_U14C-2T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5M-2S-1

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_2A_D18/O5/4-2_K01
Budowanie urządzeń o charakterze medycznym lub przemysłowym wymaga rozległych kompetencji i dojrzałości społecznej.
I_2A_K06, I_2A_K01, I_2A_K02, I_2A_K03, I_2A_K04, I_2A_K05C-3T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-3M-1S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_2A_D18/O5/4-2_W01
Systemy sensorowe obejmują zastosowania wojskowe, medyczne oraz przemysłowe - mechatroniki. Mają charakter szczególnie interdyscyplinarny; matematyczny, obliczeniowy oraz warstwy fizycznej.
2,0Brak elementarnej wiedzy przedmiotu.
3,0Elementarna wiedza w zakresie warstwy fizycznej i algorytmicznej systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego.
3,5Elementarna wiedza w zakresie warstwy fizycznej i algorytmicznej systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego z elementami wnioskowania.
4,0Podstawowa wiedza w zakresie warstwy fizycznej i algorytmicznej systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego ze zdolnością wnioskowania, kojarzenia interdyscylinarnego i rozwiązywania podstawowych zadań problemowych.
4,5Znaczna wiedza w zakresie warstwy fizycznej i algorytmicznej systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego ze zdolnością wnioskowania, kojarzenia interdyscyplinarnego i rozwiązywania zadań problemowych.
5,0Kompletna wiedza w zakresie warstwy fizycznej i algorytmicznej systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego w zakresie wykładanycm, ze zdolnością wnioskowania, kojarzenia problemów, rozwiązywania zadań algorytmicznych, także ze zdolnością dokonywania oceny porównawczej oraz wartościującej.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_2A_D18/O5/4-2_U01
Charakter i zakres niezbędnych umiejętności w dziedzinie konstruowania systemów sensorowych można okreslić poglądowo opierając się na przykładzie radaru lub tomografu komputerowego.
2,0Nie posiadł jakichkolwiek umiejętności praktycznych.
3,0Posiada minimalne umiejętności związane z konfigurowaniem i programowaniem typowych konfiguracji systemu sensorowego oraz zdolność stosowania podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego.
3,5Posiada umiejętności związane z konfigurowaniem i programowaniem typowych konfiguracji systemu sensorowego oraz zdolność stosowania podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego wraz z umiejętnością dokonywania odpowiednich testów weryfikujących.
4,0Posiada pełne umiejętności związane z konfigurowaniem i programowaniem typowych systemu sensorowego oraz zdolność stosowania podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego wraz z umiejętnością dokonywania odpowiednich testów weryfikujących. Potrafi zasymulować oraz dokonać syntezy komputerowej poziomu systemu dla systemu aplikacji przemysłowej.
4,5Posiada pełne umiejętności związane z konfigurowaniem i programowaniem typowych konfiguracji systemu sensorowego oraz zdolność stosowania podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego wraz z umiejętnością dokonywania odpowiednich testów weryfikujących. Potrafi zasymulować oraz dokonać sysntezy komputerowej poziomu systemu dla syste
5,0Posiada biegłe umiejętności związane z konfigurowaniem i programowaniem typowych konfiguracji systemu sensorowego oraz zdolność stosowania podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego wraz z umiejętnością dokonywania odpowiednich testów weryfikujących. Potrafi zasymulować oraz dokonać sysntezy komputerowej poziomu systemu dla systemu aplikacji przemysłowej oraz dokonać oceny jakościowej i ilościowej. Potrafi dokonać wyboru właściwego rozwiązania stosowanie do postawionego zadania.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_2A_D18/O5/4-2_K01
Budowanie urządzeń o charakterze medycznym lub przemysłowym wymaga rozległych kompetencji i dojrzałości społecznej.
2,0Nie wykazuje zaangażowania w poszerzaniu wiedzy i doskonaleniu umiejętności w zakresie realizowania i stosowalności systemów sensorowych.
3,0Wykazuje elementarną skłonność do poprawiania swoich kompetencji w zakresie systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego jedynie z obawy o konsekwencje.
3,5Podnosi swój profesjonalizm w sposób jedynie zapewniający bieżące wykonywanie zadań.
4,0Podnosi swój profesjonalizm w sposób aktywny, w miarę przewidywanej konieczności.
4,5Podnosi swój profesjonalizm w sposób aktywny, przewidując z wyprzedzeniem kierunek działań.
5,0Podnosi swój profesjonalizm w sposób aktywny, przewidując z wyprzedzeniem kierunek działań. Dodatkowo, jest aktywny środowiskowo, wymienia doświadczenia w środowisku akademickim.

Literatura podstawowa

  1. Sabrie Soloman, Sensors Handbook, McGraw-Hill, USA, 2010, ISBN: 978-0-07-160571-7
  2. Jacob Fraden, Handbook of Modern Sensors, Fourth Edition, Springer, London, 2010, ISBN 978-1-4419-6465-6, e-ISBN 978-1-4419-6466-3

Literatura dodatkowa

  1. GÁBOR HARSÁNYI, Sensors in Biomedical Applications: Fundamentals, Technology and Applications, CRC Press LLC, 2000, ISBN 1-56676-885-3

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Pomiar temperatury z wykorzystaniem LabView/uC/RPi2
T-L-2Pomiar wilgotności z wykorzystaniem LabView/uC/RPi2
T-L-3Czujniki MEMS6
T-L-4Jednostka IMU2
T-L-5Komunikacja Bluetooth HC05. Integracja.3
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Omówienie wybranych typów sensorów wielkości elektrycznych i nieelektrycznych oraz problemów pomiarowych.4
T-W-2Sensory: temperatury, wilgotności, ciśnienia oraz akcelerometr, żyroskop, magnetometr, czujnik pola magnetycznego, mikrofony, inne.6
T-W-3Zintegrowane jednostki sensoryczne IMU.2
T-W-4Wybrane aspekty układów kondycjonujących i elementy protokołów komunikacyjnych przewodowych i bezprzewodowych.2
T-W-5Zaliczenie1
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Udział w zajęciach15
A-L-2Studia literaturowa w w zakresie tematycznym stosownie do bieżących zajęć laboratoryjnych.5
A-L-3Udzał w konsultacjach i zaliczeniu formy zajęć2
22
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Udział w zajęciach15
A-W-2Samodzielna analiza problemów omawianych w ramach wykładu.16
A-W-3Udzał w konsultacjach i zaliczeniu formy zajęć2
33
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_2A_D18/O5/4-2_W01Systemy sensorowe obejmują zastosowania wojskowe, medyczne oraz przemysłowe - mechatroniki. Mają charakter szczególnie interdyscyplinarny; matematyczny, obliczeniowy oraz warstwy fizycznej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_2A_W11Ma wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
I_2A_W01Ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie wybranych działów matematyki teoretycznej oraz matematyki stosowanej
I_2A_W05Ma rozszerzoną i podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu metod informatyki wykorzystywanych do rozwiązywania problemów w wybranych obszarach nauki i techniki
I_2A_W06Posiada wiedzę o narzędziach sprzętowo-programowych wspomagających rozwiązywanie wybranych i złożonych problemów w różnych obszarach nauki i techniki
I_2A_W10Ma poszerzoną wiedzę dotyczącą trendów rozwojowych i możliwości zastosowania informatyki w wybranych obszarach nauki i techniki
Cel przedmiotuC-1Opanowanie interdyscyplinarnej wiedzy dotyczącej nowoczesnych sensorów i ich wykorzystania w przemyśle, medycynie i obronności.
Treści programoweT-W-1Omówienie wybranych typów sensorów wielkości elektrycznych i nieelektrycznych oraz problemów pomiarowych.
T-W-2Sensory: temperatury, wilgotności, ciśnienia oraz akcelerometr, żyroskop, magnetometr, czujnik pola magnetycznego, mikrofony, inne.
T-W-3Zintegrowane jednostki sensoryczne IMU.
T-W-4Wybrane aspekty układów kondycjonujących i elementy protokołów komunikacyjnych przewodowych i bezprzewodowych.
Metody nauczaniaM-1Metoda podająca - wykład
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: W odniesieniu do wykładu; ocena podsumowująca - zaliczenie końcowe ustne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Brak elementarnej wiedzy przedmiotu.
3,0Elementarna wiedza w zakresie warstwy fizycznej i algorytmicznej systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego.
3,5Elementarna wiedza w zakresie warstwy fizycznej i algorytmicznej systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego z elementami wnioskowania.
4,0Podstawowa wiedza w zakresie warstwy fizycznej i algorytmicznej systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego ze zdolnością wnioskowania, kojarzenia interdyscylinarnego i rozwiązywania podstawowych zadań problemowych.
4,5Znaczna wiedza w zakresie warstwy fizycznej i algorytmicznej systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego ze zdolnością wnioskowania, kojarzenia interdyscyplinarnego i rozwiązywania zadań problemowych.
5,0Kompletna wiedza w zakresie warstwy fizycznej i algorytmicznej systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego w zakresie wykładanycm, ze zdolnością wnioskowania, kojarzenia problemów, rozwiązywania zadań algorytmicznych, także ze zdolnością dokonywania oceny porównawczej oraz wartościującej.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_2A_D18/O5/4-2_U01Charakter i zakres niezbędnych umiejętności w dziedzinie konstruowania systemów sensorowych można okreslić poglądowo opierając się na przykładzie radaru lub tomografu komputerowego.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_2A_U10Potrafi wykorzystywać oprogramowanie wspomagające rozwiązywanie wybranych problemów
I_2A_U02Potrafi pozyskiwać informacje z różnych źródeł (literatura, Internet, bazy danych, dokumentacja techniczna), dokonywać ich interpretacji i oceny
I_2A_U04Potrafi wybrać, krytycznie ocenić przydatność i zastosować metodę i narzędzia rozwiązania złożonego zadania inżynierskiego
I_2A_U05Potrafi prawidłowo zaplanować, przeprowadzić eksperyment badawczy, dokonać analizy i prezentacji uzyskanych wyników
I_2A_U06Ma umiejętność wykrywania związków i zależności zachodzących w systemach rzeczywistych i potrafi prawidłowo zaplanować i przeprowadzić proces modelowania
I_2A_U07Potrafi wykorzystywać poznane metody, techniki i modele do rozwiązywania złożonych problemów
I_2A_U08Potrafi wykorzystywać narzędzia sprzętowo-programowe wspomagające rozwiązywanie wybranych problemów w różnych obszarach nauki i techniki
I_2A_U14Ma umiejętność tworzenia interfejsów oraz wykorzystania różnych sposobów komunikacji międzysystemowej
Cel przedmiotuC-2Opanowanie umiejętności konfigurowania systemów ukierunkowanych na zbieranie danych z użyciem różnorodnych sensorów, a także implementowania zadań algorytmicznych na bazie sprzętowej i programowej.
Treści programoweT-L-1Pomiar temperatury z wykorzystaniem LabView/uC/RPi
T-L-2Pomiar wilgotności z wykorzystaniem LabView/uC/RPi
T-L-3Czujniki MEMS
T-L-4Jednostka IMU
T-L-5Komunikacja Bluetooth HC05. Integracja.
Metody nauczaniaM-2Metoda praktyczna: ćwiczenia laboratoryjne, pokaz, metoda projektów
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: W odniesieniu do ćwiczeń laboratoryjnych; ocena formująca: sprawdziany pisemne i ustne wejściowe do ćwiczen lub w trakcie, ocena jakości ewentualnych sprawozdań po odbytych ćwiczeniach
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Nie posiadł jakichkolwiek umiejętności praktycznych.
3,0Posiada minimalne umiejętności związane z konfigurowaniem i programowaniem typowych konfiguracji systemu sensorowego oraz zdolność stosowania podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego.
3,5Posiada umiejętności związane z konfigurowaniem i programowaniem typowych konfiguracji systemu sensorowego oraz zdolność stosowania podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego wraz z umiejętnością dokonywania odpowiednich testów weryfikujących.
4,0Posiada pełne umiejętności związane z konfigurowaniem i programowaniem typowych systemu sensorowego oraz zdolność stosowania podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego wraz z umiejętnością dokonywania odpowiednich testów weryfikujących. Potrafi zasymulować oraz dokonać syntezy komputerowej poziomu systemu dla systemu aplikacji przemysłowej.
4,5Posiada pełne umiejętności związane z konfigurowaniem i programowaniem typowych konfiguracji systemu sensorowego oraz zdolność stosowania podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego wraz z umiejętnością dokonywania odpowiednich testów weryfikujących. Potrafi zasymulować oraz dokonać sysntezy komputerowej poziomu systemu dla syste
5,0Posiada biegłe umiejętności związane z konfigurowaniem i programowaniem typowych konfiguracji systemu sensorowego oraz zdolność stosowania podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego wraz z umiejętnością dokonywania odpowiednich testów weryfikujących. Potrafi zasymulować oraz dokonać sysntezy komputerowej poziomu systemu dla systemu aplikacji przemysłowej oraz dokonać oceny jakościowej i ilościowej. Potrafi dokonać wyboru właściwego rozwiązania stosowanie do postawionego zadania.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_2A_D18/O5/4-2_K01Budowanie urządzeń o charakterze medycznym lub przemysłowym wymaga rozległych kompetencji i dojrzałości społecznej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_2A_K06Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy
I_2A_K01Ma świadomość organizacji własnego czasu pracy i jest zdeterminowany aby osiągnąć założone cele
I_2A_K02Świadomie rozumie potrzeby dokształcania i dzielenia się wiedzą
I_2A_K03Rozumie potrzebę przekazywania społeczeństwu informacji o rozwoju i osiągnięciach nauki w zakresie informatyki
I_2A_K04Świadomie stosuje przepisy prawa dotyczące własności intelektualnej i przestrzega zasad etyki zawodowej
I_2A_K05Ma świadomość odpowiedzialności za kierowany zespół ludzi i za zadania realizowane wspólnie z tym zespołem
Cel przedmiotuC-3Ukształtowanie nawyku obserwowania systemów technicznych, medycznych, jak i powszechnego użytku pod kątem techniki sensorowej; ciągły rozwój własny.
Treści programoweT-W-1Omówienie wybranych typów sensorów wielkości elektrycznych i nieelektrycznych oraz problemów pomiarowych.
T-W-2Sensory: temperatury, wilgotności, ciśnienia oraz akcelerometr, żyroskop, magnetometr, czujnik pola magnetycznego, mikrofony, inne.
T-W-4Wybrane aspekty układów kondycjonujących i elementy protokołów komunikacyjnych przewodowych i bezprzewodowych.
T-W-3Zintegrowane jednostki sensoryczne IMU.
Metody nauczaniaM-1Metoda podająca - wykład
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: W odniesieniu do wykładu; ocena podsumowująca - zaliczenie końcowe ustne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Nie wykazuje zaangażowania w poszerzaniu wiedzy i doskonaleniu umiejętności w zakresie realizowania i stosowalności systemów sensorowych.
3,0Wykazuje elementarną skłonność do poprawiania swoich kompetencji w zakresie systemu sensorowego i podejścia systemowego w procesie konstruowania technicznego jedynie z obawy o konsekwencje.
3,5Podnosi swój profesjonalizm w sposób jedynie zapewniający bieżące wykonywanie zadań.
4,0Podnosi swój profesjonalizm w sposób aktywny, w miarę przewidywanej konieczności.
4,5Podnosi swój profesjonalizm w sposób aktywny, przewidując z wyprzedzeniem kierunek działań.
5,0Podnosi swój profesjonalizm w sposób aktywny, przewidując z wyprzedzeniem kierunek działań. Dodatkowo, jest aktywny środowiskowo, wymienia doświadczenia w środowisku akademickim.