Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Informatyki - Informatyka (S1)
specjalność: Inżynieria chmurowa

Sylabus przedmiotu Fizyka dla informatyków:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Informatyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Fizyka dla informatyków
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Laboratorium Badań Struktury i Właściwości Mechanicznych Materiałów POLITEST
Nauczyciel odpowiedzialny Paweł Gnutek <Pawel.Gnutek@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 5,0 ECTS (formy) 5,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW1 30 2,00,40zaliczenie
laboratoriaL1 30 3,00,60zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Zna podstawy matematyki (wektory, podstawowe funkcje, rozwiązywanie równań) i potrafi je zastosować do opisu zjawisk fizycznych i rozwiązywania problemów fizycznych.
W-2Zna podstawy fizyki na poziomie szkoły średniej
W-3Potrafi wykonać obliczenia posługując się kalkulatorem i komputerem
W-4Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Przekazywanie wiedzy z zakresu fizyki, właściwej dla kierunku i przydatnej w praktyce inżynierskiej
C-2Wyrobienie umiejętności doboru właściwej wiedzy z wykładów do rozwiązywania zadań z fizyki, przydatnych inżynierowi energetykowi.
C-3Wyrobienie umiejętności korzystania ze źródeł literaturowych w zakresie wiedzy fachowej
C-4Rozwinięcie umiejętności pracy i komunikacji w grupie
C-5Nauczenie wykonywania pomiarów podstawowych i wyznaczanie pośrednich wielkości fizycznych z zakresu mechaniki, ciepła, elektryczności, magnetyzmu i optyki.
C-6Rozwinięcie umiejętności właściwej analizy otrzymanych wyników, szacowania niepewności pomiarów bezpośrednich i pośrednich w wykonanym eksperymencie fizycznym oraz stosowania podstawowego oprogramowania używanego do analizy danych i prezentacji wyników
C-7Wyrobienie umiejętności doboru właściwej wiedzy z wykładów do rozwiązywania zadań z fizyki, przydatnych inżynierowi ww. kierunku.
C-8Nauczenie sposobu opracowania wyników pomiarów fizycznych i wyrobienie umiejętności korzystania ze żródeł literaturowych w zakresie wiedzy fachowej

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Zapoznanie się z Regulaminem laboratoriów z fizyki; wprowadzenie do wykonywania ćwiczeń, niepewności pomiarowych i prezentacją wyników pomiaru. Student wykonuje 5 ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki spośród wybranych, zgodnie z obowiązującym harmonogramem dla danego kierunku, zamieszczonym na stronie internetowej Uczelni: http://labor.zut.edu.pl/ Rozliczenie sprawozdań połączone z kolokwium ustnym.15
T-L-2Elementy metrologii elektronicznej na podstawie prawa Ohma i praw Kirchhoffa. Połączenia szeregowe i równoległe. Układy nieliniowe na podstawie diody półprzewodnikowej. Wybrane obwody z elementami RLC, zjawisko rezonansu. Tranzystor jako wzmacniacz, badanie wybranych układów pracy. Wzmacniacz operacyjny w wybranych konfiguracjach. Filtracja sygnału, charakterystyka amplitudowa, filtry pasywne i aktywne.15
30
wykłady
T-W-1Zajęcia organizacyjne. Omówienie zakresu kursu i zalecanej literatury; określenie sposobu i formy zaliczenia przedmiotu. Wielkości fizyczne i ich jednostki. Analiza wymiarowa. Elementy rachunku wektorowego. Kinematyka punktu materialnego. Dynamika punktu materialnego i bryły sztywnej; warunki równowagi statycznej. Nieinercjalne układy odniesienia; siły bezwładności. Zasady zachowania fizyki klasycznej. Ruch drgający i falowy. Elementy mechaniki płynów i termodynamiki. Elektrostatyka. Prawa przepływu prądu stałego. Wielkości charakteryzujące pole magnetyczne.14
T-W-2Napięcie i prąd elektryczny, elementy RLC. Prawo Ohma, prawa Kirchhoffa, twierdzenie Thevenina i Nortona, elementarne obwody elektryczne. Pojęcie sygnału, napięcie stałe i zmienne, reaktancja elementów biernych, pojęcie impedancji, moc w obwodzie elektrycznym, zjawisko rezonansu w obwodach RLC. Podstawy fizyczne złącza półprzewodnikowego, podstawowe elementy półprzewodnikowe: diody, tranzystory i inne. Wybrane układy z elementami półprzewodnikowymi, zasada działania i zastosowanie (np. wzmacniacz, filtr, generator itp.) Sprzężenie zwrotne i jego rola w układach elektronicznych, model wzmacniacza operacyjnego i przykładowe zastosowania.14
T-W-3zaliczenie2
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach.30
A-L-2Praca własna45
75
wykłady
A-W-1Udział w zajęciach30
A-W-2Praca własna18
A-W-3konsultacje2
50

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych
M-2Wykład połączony z pokazem eksperymentów fizycznych z zakresu omawianej tematyki.
M-3Metoda podająca: objaśnienie, wyjaśnienie; tablica, rzutnik multimedialny, komputer oraz aparatura pomiarowa.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: zaliczenie pisemne
S-2Ocena formująca: Aktywność na zajęciach.
S-3Ocena podsumowująca: Sprawozdania z laboratoriów. Kolokwia ustne zaliczające.

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
Itest_1A_B03_W01
Student ma wiedzę obejmującą podstawy mechaniki, termodynamiki, optyki, elektryczności i magnetyzmu w stopniu niezbędnym do zrozumienia podstaw działania urządzeń technicznych; rozumie rolę eksperymentu fizycznego w praktyce inżynierskiej, potrafi analizować wyniki i zna elementy teorii niepewności pomiarowych.
I_1A_W01C-1, C-2, C-3T-W-1M-1, M-2S-1, S-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
Itest_1A_B03_U01
Student potrafi zastosować podstawowe twierdzenia i prawa fizyczne do rozwiązywania prostych problemów fizycznych oraz wykonać pomiary podstawowych wielkości fizycznych i przedstawić ich wyniki z zakresu mechaniki, ciepła,elektryczności i magnetyzmu, optyki.
I_1A_U06C-1, C-2, C-3T-W-1M-1, M-2S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
Itest_1A_B03_W01
Student ma wiedzę obejmującą podstawy mechaniki, termodynamiki, optyki, elektryczności i magnetyzmu w stopniu niezbędnym do zrozumienia podstaw działania urządzeń technicznych; rozumie rolę eksperymentu fizycznego w praktyce inżynierskiej, potrafi analizować wyniki i zna elementy teorii niepewności pomiarowych.
2,0
3,0Student zna w stopniu umiarkowanym terminologię oraz podstawowe pojęcia i prawa z zakresu fizyki, obejmujące podstawy mechaniki, termodynamiki i elektromagnetyzmu. Student uzyskał na zaliczeniu od 50,1% do 60% maksymalnej ilosci punktów.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
Itest_1A_B03_U01
Student potrafi zastosować podstawowe twierdzenia i prawa fizyczne do rozwiązywania prostych problemów fizycznych oraz wykonać pomiary podstawowych wielkości fizycznych i przedstawić ich wyniki z zakresu mechaniki, ciepła,elektryczności i magnetyzmu, optyki.
2,0
3,0Student potrafi sformułować ze zrozumieniem podstawowe prawa fizyki, zapisać je używając formalizmu matematycznego i zastosować je do rozwiązywania problemów fizycznych o niskim poziomie trudności. Student uzyskał na kolokwiach zaliczeniowych od 50,1 do 60% maksymalnej ilosci punktów
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. . K. Lichszteld, I. Kruk, Wykłady z fizyki, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2004
  2. T. Rewaj(red.), Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki, część I, Wyd. Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1996
  3. I.Kruk, J. Typek, Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki, część II, Wyd. Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2007
  4. A. Dobrowowolski, Z. Jachna, E. Majda, M. Wierzbowski, Elektronika. Ależ to bardzo proste!, BTC, Legionowo, 2013
  5. S. Monk, Elektronika z wykorzystaniem Arduino i Raspberry Pi, Helion, Gliwice, 2018

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Zapoznanie się z Regulaminem laboratoriów z fizyki; wprowadzenie do wykonywania ćwiczeń, niepewności pomiarowych i prezentacją wyników pomiaru. Student wykonuje 5 ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki spośród wybranych, zgodnie z obowiązującym harmonogramem dla danego kierunku, zamieszczonym na stronie internetowej Uczelni: http://labor.zut.edu.pl/ Rozliczenie sprawozdań połączone z kolokwium ustnym.15
T-L-2Elementy metrologii elektronicznej na podstawie prawa Ohma i praw Kirchhoffa. Połączenia szeregowe i równoległe. Układy nieliniowe na podstawie diody półprzewodnikowej. Wybrane obwody z elementami RLC, zjawisko rezonansu. Tranzystor jako wzmacniacz, badanie wybranych układów pracy. Wzmacniacz operacyjny w wybranych konfiguracjach. Filtracja sygnału, charakterystyka amplitudowa, filtry pasywne i aktywne.15
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Zajęcia organizacyjne. Omówienie zakresu kursu i zalecanej literatury; określenie sposobu i formy zaliczenia przedmiotu. Wielkości fizyczne i ich jednostki. Analiza wymiarowa. Elementy rachunku wektorowego. Kinematyka punktu materialnego. Dynamika punktu materialnego i bryły sztywnej; warunki równowagi statycznej. Nieinercjalne układy odniesienia; siły bezwładności. Zasady zachowania fizyki klasycznej. Ruch drgający i falowy. Elementy mechaniki płynów i termodynamiki. Elektrostatyka. Prawa przepływu prądu stałego. Wielkości charakteryzujące pole magnetyczne.14
T-W-2Napięcie i prąd elektryczny, elementy RLC. Prawo Ohma, prawa Kirchhoffa, twierdzenie Thevenina i Nortona, elementarne obwody elektryczne. Pojęcie sygnału, napięcie stałe i zmienne, reaktancja elementów biernych, pojęcie impedancji, moc w obwodzie elektrycznym, zjawisko rezonansu w obwodach RLC. Podstawy fizyczne złącza półprzewodnikowego, podstawowe elementy półprzewodnikowe: diody, tranzystory i inne. Wybrane układy z elementami półprzewodnikowymi, zasada działania i zastosowanie (np. wzmacniacz, filtr, generator itp.) Sprzężenie zwrotne i jego rola w układach elektronicznych, model wzmacniacza operacyjnego i przykładowe zastosowania.14
T-W-3zaliczenie2
30

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach.30
A-L-2Praca własna45
75
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Udział w zajęciach30
A-W-2Praca własna18
A-W-3konsultacje2
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięItest_1A_B03_W01Student ma wiedzę obejmującą podstawy mechaniki, termodynamiki, optyki, elektryczności i magnetyzmu w stopniu niezbędnym do zrozumienia podstaw działania urządzeń technicznych; rozumie rolę eksperymentu fizycznego w praktyce inżynierskiej, potrafi analizować wyniki i zna elementy teorii niepewności pomiarowych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_W01Ma poszerzoną wiedzę w zakresie matematyki stosowanej i obliczeniowej oraz fizyki, niezbędną do formułowania i rozwiązywania problemów w informatyce i dyscyplinach pokrewnych.
Cel przedmiotuC-1Przekazywanie wiedzy z zakresu fizyki, właściwej dla kierunku i przydatnej w praktyce inżynierskiej
C-2Wyrobienie umiejętności doboru właściwej wiedzy z wykładów do rozwiązywania zadań z fizyki, przydatnych inżynierowi energetykowi.
C-3Wyrobienie umiejętności korzystania ze źródeł literaturowych w zakresie wiedzy fachowej
Treści programoweT-W-1Zajęcia organizacyjne. Omówienie zakresu kursu i zalecanej literatury; określenie sposobu i formy zaliczenia przedmiotu. Wielkości fizyczne i ich jednostki. Analiza wymiarowa. Elementy rachunku wektorowego. Kinematyka punktu materialnego. Dynamika punktu materialnego i bryły sztywnej; warunki równowagi statycznej. Nieinercjalne układy odniesienia; siły bezwładności. Zasady zachowania fizyki klasycznej. Ruch drgający i falowy. Elementy mechaniki płynów i termodynamiki. Elektrostatyka. Prawa przepływu prądu stałego. Wielkości charakteryzujące pole magnetyczne.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych
M-2Wykład połączony z pokazem eksperymentów fizycznych z zakresu omawianej tematyki.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: zaliczenie pisemne
S-2Ocena formująca: Aktywność na zajęciach.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student zna w stopniu umiarkowanym terminologię oraz podstawowe pojęcia i prawa z zakresu fizyki, obejmujące podstawy mechaniki, termodynamiki i elektromagnetyzmu. Student uzyskał na zaliczeniu od 50,1% do 60% maksymalnej ilosci punktów.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięItest_1A_B03_U01Student potrafi zastosować podstawowe twierdzenia i prawa fizyczne do rozwiązywania prostych problemów fizycznych oraz wykonać pomiary podstawowych wielkości fizycznych i przedstawić ich wyniki z zakresu mechaniki, ciepła,elektryczności i magnetyzmu, optyki.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_U06Potrafi pozyskiwać, przesyłać, przetwarzać dane, podsumowywać wyniki eksperymentów empirycznych, dokonywać interpretacji uzyskanych wyników i formułować wynikające z nich wnioski.
Cel przedmiotuC-1Przekazywanie wiedzy z zakresu fizyki, właściwej dla kierunku i przydatnej w praktyce inżynierskiej
C-2Wyrobienie umiejętności doboru właściwej wiedzy z wykładów do rozwiązywania zadań z fizyki, przydatnych inżynierowi energetykowi.
C-3Wyrobienie umiejętności korzystania ze źródeł literaturowych w zakresie wiedzy fachowej
Treści programoweT-W-1Zajęcia organizacyjne. Omówienie zakresu kursu i zalecanej literatury; określenie sposobu i formy zaliczenia przedmiotu. Wielkości fizyczne i ich jednostki. Analiza wymiarowa. Elementy rachunku wektorowego. Kinematyka punktu materialnego. Dynamika punktu materialnego i bryły sztywnej; warunki równowagi statycznej. Nieinercjalne układy odniesienia; siły bezwładności. Zasady zachowania fizyki klasycznej. Ruch drgający i falowy. Elementy mechaniki płynów i termodynamiki. Elektrostatyka. Prawa przepływu prądu stałego. Wielkości charakteryzujące pole magnetyczne.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych
M-2Wykład połączony z pokazem eksperymentów fizycznych z zakresu omawianej tematyki.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Aktywność na zajęciach.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi sformułować ze zrozumieniem podstawowe prawa fizyki, zapisać je używając formalizmu matematycznego i zastosować je do rozwiązywania problemów fizycznych o niskim poziomie trudności. Student uzyskał na kolokwiach zaliczeniowych od 50,1 do 60% maksymalnej ilosci punktów
3,5
4,0
4,5
5,0