Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechatronika (S1)
Sylabus przedmiotu Fizyka:
Informacje podstawowe
Kierunek studiów | Mechatronika | ||
---|---|---|---|
Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
Profil | ogólnoakademicki | ||
Moduł | — | ||
Przedmiot | Fizyka | ||
Specjalność | przedmiot wspólny | ||
Jednostka prowadząca | Instytut Fizyki | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Irena Kruk <Irena.Kruk@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | |||
ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Zna podstawy matematyki (wektory, podstawowe funkcje, rozwiązywanie równań) i potrafi je zastosować do opisu zjawisk fizycznych i rozwiązywania problemów fizycznych |
W-2 | Zna podstawy fizyki na poziomie szkoły średniej |
W-3 | Potrafi wykonać obliczenia posługując się kalkulatorem i komputerem |
W-4 | Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Przekazywanie wiedzy z zakresu fizyki, właściwej dla kierunku i przydatnej w praktyce inżynierskiej |
C-2 | Nauczenie wykonywania pomiarów podstawowych i wyznaczanie pośrednich wielkości fizycznych z zakresu mechaniki, ciepła, elektryczności, magnetyzmu i optyki. |
C-3 | Rozwinięcie 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-4 | Wyrobienie umiejętności doboru właściwej wiedzy z wykładów do rozwiązywania zadań z fizyki, przydatnych inżynierowi mechatroniki |
C-5 | Nauczenie sposobu opracowania wyników pomiarów fizycznych i wyrobienie umiejętności korzystania ze żródeł literaturowych w zakresie wiedzy fachowej |
C-6 | Rozwinięcie umiejętności pracy i komunikacji w grupie |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
ćwiczenia audytoryjne | ||
T-A-1 | zmiana wartości jednostek fizycznych w różnych układach, rozwiązywanie zadań metodą analizy wymiarowej. | 1 |
T-A-2 | Rozwiązywanie zadań z zastosowania praw i zasad zachowania fizyki klasycznej | 4 |
T-A-3 | Rozwiązywanie zadań ze szczególnej teorii względności | 1 |
T-A-4 | Kolokwium zaliczające nr 1 | 1 |
T-A-5 | Rozwiązywanie zadań z ruchu drgającego . | 2 |
T-A-6 | Rozwiązywanie zadań z zakresu ruchu falowego | 2 |
T-A-7 | Rozwiązywanie zadań z optyki falowei i kwantowej | 2 |
T-A-8 | Kolokwium zaliczające nr 2 | 2 |
15 | ||
laboratoria | ||
T-L-1 | Zapoznanie sie z metodami analizy niepewności pomiarowych i prezentacji wyników | 2 |
T-L-2 | Student wykonuje 5 ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki spośród wybranych, zgodnie z obowiązującym harmonogramem zamieszczonym na stronie internetowej Uczelni: http://labor.zut.edu.pl/ | 10 |
T-L-3 | Rozliczenie sprawozdań połączone z kolokwium ustnym | 3 |
15 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | Układ jednostek fizycznych SI. Zastosowanie elementów rachunku wektorowego, różniczkowego i całkowego do opisu ruchu. | 2 |
T-W-2 | Prawa i zasady zachowania w fizyce klasycznej | 4 |
T-W-3 | Elementy szczególnej i ogólnej teorii względności | 2 |
T-W-4 | Podstawowe pojęcia i prawa termodynamiki.Teoria kinetyczno molekularna gazu doskonałego | 2 |
T-W-5 | Ruch drgający: prosty, tłumiony. wymuszony; rezonans, drgania złożone. | 4 |
T-W-6 | Ruch falowy: spójność fal, interferencja, dyfrakcja, polaryzacjia | 4 |
T-W-7 | Podstawowe wielkości charakteryzujące pole elektryczne i magnetyczne | 2 |
T-W-8 | Drgania i fale elektromagnetyczne. Równania Maxwella. | 2 |
T-W-9 | Kwantowe własności promieniowania (promieniowanie termiczne, fotoefekt, zjawisko Comptona) | 2 |
T-W-10 | Fizyka atomowa(budowa atomu, równanie Schodingera, poziomy energetyczne, optyka kwantowa, laser) | 4 |
T-W-11 | Elementy fizyki ciała stałego(budowa kryształów, podstawy teorii pasmowej. Prąd elektryczny w przewodnikach i półprzewodnikach) | 2 |
30 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
ćwiczenia audytoryjne | ||
A-A-1 | Udział w zajęciach | 15 |
A-A-2 | Przgotowanie do ćwiczeń | 6 |
A-A-3 | Przygotowanie do kolokwium | 3 |
A-A-4 | Udział w konsultacjach do ćw. | 2 |
26 | ||
laboratoria | ||
A-L-1 | Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych | 15 |
A-L-2 | Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych | 4 |
A-L-3 | Ukończenie sprawozdania w domu(praca w parach lub praca własna studenta) | 5 |
A-L-4 | Udział w konsultacjach do ćw. laboratoryjnych | 2 |
26 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
A-W-2 | Przygotowanie do egzaminu | 10 |
A-W-3 | Studiowanie literatury | 6 |
A-W-4 | Udział w konsultacjach | 5 |
51 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych |
M-2 | Wykład problemowy z pokazami eksperymentów fizycznych |
M-3 | Ćwiczenia audytoryjne:rozwiązywanie zadań i dyskusja nad zrozumieniem zjawisk fizycznych |
M-4 | Ćwiczenia laboratoryjne |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny |
S-2 | Ocena podsumowująca: Kolokwia zaliczające ćwiczenia audytoryjne |
S-3 | Ocena podsumowująca: Sprawozdania z laboratoriów. Kolokwia ustne zaliczające 5 ćwiczeń |
S-4 | Ocena formująca: Aktywność na ćwiczeniach audytoryjnych |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ME_1A_B04_W01 Student ma wiedzę obejmującą mechanikę, termodynamikę optykę, elektryczność, magnetyzm i fizykę ciała stałego w stopniu niezbędnym do zrozumienia podstaw działania urządzeń mechanicznych i układów elektronicznych. Student rozumie rolę eksperymentu fizycznego w praktyce inżynierskiej, potrafi analizować wyniki i zna elementy teorii niepewności pomiarowych. | ME_1A_W01, ME_1A_W02, ME_1A_W08 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-5, C-4 | T-W-3, T-W-5, T-W-10, T-W-8, T-W-7, T-W-2, T-W-11, T-W-6, T-W-4, T-W-1, T-L-3, T-L-1, T-L-2, T-A-2, T-A-6, T-A-7 | M-1, M-3, M-4 | S-1, S-2, S-3, S-4 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ME_1A_B04_U01 Student potrafi sformułować podstawowe twierdzenia i prawa fizyczne, zapisać je używając formalizmu matematycznego i zastosować je do rozwiązywania prostych problemów fizycznych z zakresu mechaniki, ciepła, elektryczności, magnetyzmu, optyki i fizyki ciała stałego. | ME_1A_U01, ME_1A_U08 | — | — | C-1, C-5, C-4 | T-W-3, T-W-5, T-W-9, T-W-10, T-W-8, T-W-7, T-W-2, T-W-11, T-W-6, T-W-4, T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-6, T-A-7, T-A-5 | M-1, M-3 | S-1, S-2, S-3 |
ME_1A_B04_U02 Student zna zasady i umie wykonać pomiary podstawowych wielkości fizycznych z zakresu mechaniki, ciepła, elektryczności, magnetyzmu i optyki. Student potrafi szacować niepewności dla pomiarów bezpośrednich i pośrednich.Umie opracować i przedstawić wyniki eksperymentu fizycznego z zakresu ćwiczeń laboratoryjnych. | ME_1A_U01, ME_1A_U04, ME_1A_U08 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-5, C-4 | T-L-3, T-L-1, T-L-2 | M-1, M-4 | S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ME_1A_B04_K01 Student ma świadomość ważnej roli fizyki przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu mechatroniki jak i w praktyce inżynierskiej. Potrafi samodzielnie uczyć się oraz podporządkować się zasadom pracy w zespole. Student zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie. | ME_1A_K01, ME_1A_K02, ME_1A_K03 | — | — | C-2, C-3, C-5, C-4 | T-W-3, T-W-2, T-W-1, T-L-1, T-L-2, T-A-2, T-A-3 | M-1, M-2, M-3, M-4 | S-1, S-2, S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
ME_1A_B04_W01 Student ma wiedzę obejmującą mechanikę, termodynamikę optykę, elektryczność, magnetyzm i fizykę ciała stałego w stopniu niezbędnym do zrozumienia podstaw działania urządzeń mechanicznych i układów elektronicznych. Student rozumie rolę eksperymentu fizycznego w praktyce inżynierskiej, potrafi analizować wyniki i zna elementy teorii niepewności pomiarowych. | 2,0 | Student nie spełnia wymogów na ocenę 3,0 |
3,0 | Student zna podstawowe pojęcia i terminologię z zakresu fizyki, obejmujące podstawy mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu, w tym ma słaba wiedzę potrzebną do zrozumienia, przeprowadzenia i opisu prostych eksperymentów fizycznych, a także do ilościowego opisu, rozumienia oraz rozwiązywania prostych zadań. W stopniu podstawowym zna i potrafi zastosować elementy teorii niepewności pomiarowych, potrzebne do prawidłowego zapisu wyników pomiaru.Niedociągnięcia do 50 punktów procentowych. | |
3,5 | Student zna podstawowe pojęcia i terminologię z zakresu fizyki, obejmujące podstawy mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu, w tym ma dostateczną wiedzę potrzebną do zrozumienia, przeprowadzenia i opisu prostych eksperymentów fizycznych, a także do ilościowego opisu, rozumienia oraz rozwiązywania zadań fizycznych o średnim i wyższym poziomie trudności. Podaje przykłady ilustrujące ważniejsze poznane prawa. . Zna i potrafi zastosować elementy teorii niepewności pomiarowych, potrzebne do prawidłowego zapisu wyników pomiaru. Niedociągnięcia od 40 punktów procentowych | |
4,0 | Student zna większość pojęć i terminologii z zakresu fizyki, obejmujące podstawy mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu, w tym ma wystarczającą wiedzę potrzebną do zrozumienia, przeprowadzenia i opisu prostych eksperymentów fizycznych, a także do ilościowego opisu, rozumienia oraz rozwiązywania zadań fizycznych o średnim i wyższym poziomie trudności. Zna i potrafi zastosować elementy teorii niepewności pomiarowych, potrzebne do prawidłowego zapisu wyników pomiaru. Potrafi omówić wyniki pomiarów. Podaje przykłady ilustrujące poznane prawa. Niedociągnięcia od 30 punktów procentowych | |
4,5 | Student zna prawie wszystkie pojęcia i terminologię z zakresu fizyki, obejmujące podstawy mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu, w tym ma wystarczająca wiedzę potrzebną do zrozumienia, przeprowadzenia i opisu prostych eksperymentów fizycznych, a także do ilościowego opisu, rozumienia oraz rozwiązywania trudnych zadań . Zna i potrafi zastosować elementy teorii niepewności pomiarowych, potrzebne do prawidłowego zapisu wyników pomiaru. Potrafi szczegółowo omówic wyniki pomiarów. Podaje przykłady ilustrujące poznane prawa i umie podać ich ważniejsze własności. Zna prawie wszystkie wyprowadzenia podstawowych wzorów.Niedociągnięcia do 20 punktów procentowych | |
5,0 | Student zna prawie wszystkie pojęcia i terminologię z zakresu fizyki, obejmujące podstawy mechaniki, ciepła, optyki, elektryczności i magnetyzmu, w tym ma bardzo dobra wiedzę potrzebną do zrozumienia, przeprowadzenia i opisu prostych eksperymentów fizycznych, a także do ilościowego opisu, rozumienia oraz rozwiązywania trudnych zadań. Zna i potrafi zastosować elementy teorii niepewności pomiarowych, potrzebne do prawidłowego zapisu wyników pomiaru. Potrafi analizować wyniki pomiarów oraz zatosować swoją wiedzę w zadaniach problemowych. Podaje przykłady ilustrujące poznane prawa i umie podać ich ważniejsze własności. Zna prawie wszystkie wyprowadzenia podstawowych wzorów. Stosuje swoja wiedzę w niektórych zadaniach problemowych.Niedociągnięcia do 10 punków procentowych. |
Kryterium oceny - umiejętności
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
ME_1A_B04_U01 Student potrafi sformułować podstawowe twierdzenia i prawa fizyczne, zapisać je używając formalizmu matematycznego i zastosować je do rozwiązywania prostych problemów fizycznych z zakresu mechaniki, ciepła, elektryczności, magnetyzmu, optyki i fizyki ciała stałego. | 2,0 | Student nie spełnia wymogów na ocenę 3,0 |
3,0 | Student potrafi sformułować ze zrozumieniem podstawowe prawa fizyki, potrafi zapisać je używając formalizmu matematycznego i zastosować je do rozwiązywania zadań fizycznych o średnim i niskim poziomie trudności. Wykonuje poprawnie proste obliczenia i przekształcenia rachunkowe. Przedstawia rozwiązania mało przejrzyste, bez komentarza, często z błędami rachunkowymi wpływającymi na wynik. | |
3,5 | Student potrafi sformułować ze zrozumieniem podstawowe prawa fizyki oraz zastosować je do rozwiązywania zadań fizycznych o średnim i wyższym poziomie trudności. Wykonuje poprawnie proste obliczenia i przekształcenia rachunkowe oraz przedstawia poprawne rozwiązanie z komentarzem zawierającym usterki i niedociągnięcia. | |
4,0 | Student potrafi sformułować ze zrozumieniem podstawowe prawa fizyki, zastosować je do rozwiązywania zadań fizycznych na średnim i wyższym poziomie trudności, stosując poprawny zapis i komentarz z nielicznymi usterkami. Potrafi przedstawić poprawny tok rozumowania i poprawne obliczenia. Potrafi weryfikowac i interpretować wyniki. | |
4,5 | Student potrafi sformułować ze zrozumieniem podstawowe prawa fizyki, zastosować je do rozwiązywania trudnych zadań fizycznych, stosując poprawny, symboliczny jezyk zapisu, przejrzysty tok rozumowania i poprawne obliczenia rachunkowe. Potrafi weryfikować i interpretować wyniki. | |
5,0 | Student potrafi sformułować ze zrozumieniem podstawowe prawa fizyki, zastosować je do rozwiązywania trudnych zadań fizycznych, stosując przejrzysty, symboliczny język zapisu z poprawnym komentarzem. Potrafi weryfikować i interpretować wyniki. Stosuje swoją wiedzę w zadaniach problemowych. Potrafi samodzielnie zdobywać wiedzę. | |
ME_1A_B04_U02 Student zna zasady i umie wykonać pomiary podstawowych wielkości fizycznych z zakresu mechaniki, ciepła, elektryczności, magnetyzmu i optyki. Student potrafi szacować niepewności dla pomiarów bezpośrednich i pośrednich.Umie opracować i przedstawić wyniki eksperymentu fizycznego z zakresu ćwiczeń laboratoryjnych. | 2,0 | Brak sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych |
3,0 | Student potrafi zastosować teorię niepewności pomiarowych i wykonać poprawnie sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych, ale słabe zrozumienie zasad pomiaru i interpretacji wyników . Przedstawia rozwiązania mało przejrzyste, bez komentarza, często z błędami rachunkowymi wpływającymi na wynik.Usterki do 50 do punktów procentowych | |
3,5 | Student potrafi samodzielnie zastosować teorię niepewności pomiarowych oraz przedstawić poprawne sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych, ale dostateczne zrozumienie zasad pomiaru i interpretacji wyników. Przedstawia rozwiązania z odpowiednim komentarzem zawierającym usterki i niedociągnięcia. Mała aktywność na zajęciach.Usterki od 40 punktów procentowych | |
4,0 | Student potrafi samodzielnie zastosować teorię niepewności pomiarowych oraz przedstawić poprawne sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych, dobre zrozumienie zasad pomiaru i interpretacji wyników. Przedstawia poprawne obliczenia zawierające poprawny komentarz . Aktywny na zajęciach. Niedociągnięcia od 30 punktów procentowych | |
4,5 | Student potrafi samodzielnie zastosować teorię niepewności pomiarowych oraz przedstawić poprawne sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych, bardzo dobre zrozumienie zasad pomiaru i interpretacji wyników. Przedstawia poprawne obliczenia zawierające poprawny komentarz . Bardzo aktywny na zajeciach. Niedociągnięcia od 20 punktów procentowych. | |
5,0 | Student potrafi samodzielnie zastosować teorię niepewności pomiarowych oraz przedstawić poprawne sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych, bardzo dobre zrozumienie zasad pomiaru i interpretacji wyników. Przedstawia poprawne obliczenia zawierające poprawny komentarz . Potrafi weryfikowac i interpretować wyniki pomiarów oraz zatosować swoją wiedzę w zadaniach problemowych. Bardzo aktywny na zajęciach. Potrafi samodzielnie zdobywać wiedzę.Niedociągnięcia doj 10 punktów procentowych. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
ME_1A_B04_K01 Student ma świadomość ważnej roli fizyki przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu mechatroniki jak i w praktyce inżynierskiej. Potrafi samodzielnie uczyć się oraz podporządkować się zasadom pracy w zespole. Student zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie. | 2,0 | Brak współpracy w zespole i samodzielnego przygotowania do wykonania eksperymentu oraz rozwiązywania zadań rachunkowych. |
3,0 | Mała współpraca w zespole. Bardzo słabe przygotowanie do samodzielnego wykonania eksperymentu oraz rozwiązywania zadań rachunkowych. | |
3,5 | Dostateczna współpraca w zespole. Słabe przygotowanie do samodzielnego wykonania eksperymentu oraz rozwiązywania zadań rachunkowych.Słaba ocen jakości i dokładności otrzymanych wyników | |
4,0 | Średnia współpraca w zespole. Dobre przygotowanie do samodzielnego wykonania eksperymentu oraz rozwiązywania zadań rachunkowych. Samodzielna i dobrze uzasadniona ocena jakości i dokładności otrzymanych wyników | |
4,5 | Dobra współpraca w zespole. Dobre przygotowanie do samodzielnego wykonania eksperymentu oraz rozwiązywania zadań rachunkowych.Samodzielna i dobrze uzasadniona ocena jakości i dokładności otrzymanych wyników. | |
5,0 | Bardo dobra współpraca w zespole. Bardzo dobre przygotowanie do samodzielnego wykonania eksperymentu oraz rozwiązywania zadań rachunkowych.Samodzielna i bardzo dobrze uzasadniona ocena jakości i dokładności otrzymanych wyników. |
Literatura podstawowa
- . K. Lichszteld, I. Kruk, Wykłady z fizyki, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2004
- D.Halliday, R.Resnik, Fizyka, PWN, Warszawa, 1989
- Czesław Borowski, Fizyka -krótki kurs, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2003
- T.Rewaj, Zbiór zadań z fizyki, Wyd.Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1996
- A.Bujko, Zadania z fizyki z rozwiązaniami i komentarzem, Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2006
- T. Rewaj(red.), Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki, część I, Wyd. Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1996
- I.Kruk, J. Typek, Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki, część II, Wyd. Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2007
Literatura dodatkowa
- K. Jezierski, B.Kołotka, K.Sierański, Zadania z fizyki z rozwiązaniami cz I i II, Oficyna Wydawnicza, Wrocław, 2000
- J. Masalski, M. Masalska, Fizyka dla inżynierów”, Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa 1977 ( i wydania kolejne)., 1992
- H. Szydłowski, „Pracownia fizyczna”, PWN, Warszawa 1993, Pracownia fizyczna, PWN, Warszawa, 1993