Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska - Budownictwo - inżynier europejski (S1)

Sylabus przedmiotu Techniki numeryczne:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Budownictwo - inżynier europejski
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Techniki numeryczne
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Konstrukcji Żelbetowych i Technologii Betonu
Nauczyciel odpowiedzialny Elzbieta Freidenberg <Elzbieta.Freidenberg@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL1 30 2,01,00zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Ukończony kurs matematyki.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Przedstawienie możliwości wykorzystywania dostępnego oprogramowania inżynierskiego i biurowego do przedstawienia i analizowania wyników badań.
C-2Ocena pod względem wiarygodności i przydatności informacji przedstawianych w Internecie.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Sprawdzenie kompetencji cyfrowych w zakresie umiejętności wykorzystania wspomagających programów obliczeniowych (arkusz kalkulacyjny, dostępne aplikacje ON-Line). Wprowadzenie do usług internetowych UCI ZUT. Zarządzanie i konfiguracja konta studenckiego ZUT.2
T-L-2Arkusz kalkulacyjny – tematyka zależna od wyników testów kompetencyjnych. Rodzaje adresów, danych, formatowanie danych, wykresy funkcji.2
T-L-3Regresja liniowa -opracowywanie wyników badań pomiarowych. Wyprowadzenie wzorów. Arkusz kalkulacyjny – regresja liniowa – dostępne, wbudowane funkcje. Wykresy funkcji i wyników.2
T-L-4Samodzielne zadanie sprawdzające nabyte umiejętności.2
T-L-5Regresja nieliniowa – arkusz kalkulacyjny – wykorzystanie wbudowanych funkcji arkusza kalkulacyjnego. Sprawdzenie obliczeń w Desmos – kalkulator graficzny.2
T-L-6Rozwiązywanie równań nieliniowych i układu równań nieliniowych. Metoda stycznych, siecznych i bisekcji. Arkusz kalkulacyjny – pakiet Solver.2
T-L-7Rozwiązywanie układów równań liniowych. Operacje na macierzach w arkuszu kalkulacyjnym.2
T-L-8Arkusz kalkulacyjny - podsumowanie (samodzielne zadanie).2
T-L-9Wprowadzenie do środowiska pracy dostęnych programów do obliczeń inżynierskich. Deklarowanie zmiennych, zmiennych zakresowych, macierzy, wykresy funkcji, obliczenia symboliczne2
T-L-10Deklarowanie funkcji, rysowanie wykresów funkcji, tablicowanie funkcji. Rozwiązywanie równań i układów równań za pomocą wbudowanych modułów.2
T-L-11Opracowywanie wyników badań pomiarowych: aproksymacja do wielomianów, regresja liniowa, regresja nieliniowa.2
T-L-12Rozwiązywanie równań nieliniowych za pomocą metody bisekcji, stycznych, siecznych. Wprowadzenie pojęcia rekurencji. Wykorzystanie narzędzi do programowania.2
T-L-13Rozwiązywanie równań nieliniowych i układów równań nieliniowych za pomocą wbudowanych funkcji.2
T-L-14Całkowanie numeryczne: metoda trapezów i parabol. Obliczenia symboliczne w MathCadzie2
T-L-15Kolokwium - Zadanie zaliczeniowe na wyższą ocenę. Indywidualne zadanie będące kompilacją z wszystkich przedstawionych metod numerycznych i pokazanych narzędzi obliczeniowych. Zadanie poprawkowe dla osób, które w trakcie semestru nie oddały wszystkich prac lub miały nieobecność.2
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Rozwiązywanie samodzielne przydzielonych problemów10
A-L-3Opracowanie własnych przykładowych zagadnień, w których wymagana jest wiedza z przedstawionych metod numerycznych i umiejętności w obsłudze wybranego programu obliczeniowego.8
A-L-4Konsultacje2
50

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Zaliczenie uzyskane na podstawie poprawnie wykonanych i oddanych zadań z poszczególnych zajęć.
S-2Ocena podsumowująca: Samodzielne wykonanie zadania problemowego na wyższą ocenę.

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
BIE_1A_S1/A/01_W01
Posiada wiedzę z zakresu matematyki obliczeniowej. Student potrafi opracować analitycznie podstawowe zagadnienia obliczeniowe, takie jak rozwiązanie równania nieliniowegoi, rozwiązywanie układów równań liniowych, statystycznie opracować wyniki badań laboratoryjnych.
BIE_1A_W01C-1T-L-12, T-L-14M-1S-1

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
BIE_1A_S1/A/01_U01
Posiada umiejętności: - opracowania matematyczno-statystycznego wyników badań pomiarowych. - obsługi programów komputerowych w zakresie arkuszy kalkulacyjnych i programów matematycznych. - wyszukiwania i opracowania danych zamieszczonych w sieciach komputerowych-Internet.
BIE_1A_U05, BIE_1A_U06C-1T-L-9, T-L-10, T-L-11, T-L-13M-1S-1

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
BIE_1A_S1/A/01_K01
Identyfikuje potrzebę samododkształcania i doskonalenia umiejętności.
BIE_1A_K01C-1T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-8, T-L-9, T-L-10, T-L-11, T-L-12, T-L-13, T-L-14, T-L-15M-1S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
BIE_1A_S1/A/01_W01
Posiada wiedzę z zakresu matematyki obliczeniowej. Student potrafi opracować analitycznie podstawowe zagadnienia obliczeniowe, takie jak rozwiązanie równania nieliniowegoi, rozwiązywanie układów równań liniowych, statystycznie opracować wyniki badań laboratoryjnych.
2,0
3,0Student ma opanowaną wiedzę w sposób minimalny. Rozróżnia pojęcie funkcji. Umie zdefiniować funkcję i narysować wykres. Potrafi poprawnie odtworzyć wszystkie zagadnienia omawiane na wykładzie. Zna wbudowane funkcje MathCada do obliczania miejsc zerowych równań nieliniowych, całek oznaczonych, układu n-równań liniowych z n-niewiadomymi.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
BIE_1A_S1/A/01_U01
Posiada umiejętności: - opracowania matematyczno-statystycznego wyników badań pomiarowych. - obsługi programów komputerowych w zakresie arkuszy kalkulacyjnych i programów matematycznych. - wyszukiwania i opracowania danych zamieszczonych w sieciach komputerowych-Internet.
2,0
3,0Student potrafi zastosować metody numeryczne, przy wykorzystaniu dostępnego oprogramowania obliczeniowego.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
BIE_1A_S1/A/01_K01
Identyfikuje potrzebę samododkształcania i doskonalenia umiejętności.
2,0
3,0Student potrafi wyszukiwać potrzebne informacje. Jest otwarty na współpracę.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Fortuna Zenon, Macukow Bohdan, Wąsowski Janusz, Metody numeryczne wydanie siódme, WNT, 2006, 83-204-3075-5
  2. Robert Gajewski Marcin Jaczewski, PTC MathCAD Prime 3.0 Obliczenia i programowanie, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2014, ISBN: 9788301180317
  3. Elżbieta Freidenberg, Metody obliczeniowe w arkuszach kalkulacyjnych, materiały własne, 2019, materiały interaktywne udostępniane podczas zajęć
  4. Elżbieta Freidenberg, PTC MathCad Prime - obliczenia z wykorzystaniem w zastosowaniach inżynierskich, Szczecin, 2019, 5, Materiały wlasne - udostępniane podczas zajęć.
  5. John Walkenbach, Excel 2019. Biblia, Helion, 2019, 978-83-283-5578-1

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Sprawdzenie kompetencji cyfrowych w zakresie umiejętności wykorzystania wspomagających programów obliczeniowych (arkusz kalkulacyjny, dostępne aplikacje ON-Line). Wprowadzenie do usług internetowych UCI ZUT. Zarządzanie i konfiguracja konta studenckiego ZUT.2
T-L-2Arkusz kalkulacyjny – tematyka zależna od wyników testów kompetencyjnych. Rodzaje adresów, danych, formatowanie danych, wykresy funkcji.2
T-L-3Regresja liniowa -opracowywanie wyników badań pomiarowych. Wyprowadzenie wzorów. Arkusz kalkulacyjny – regresja liniowa – dostępne, wbudowane funkcje. Wykresy funkcji i wyników.2
T-L-4Samodzielne zadanie sprawdzające nabyte umiejętności.2
T-L-5Regresja nieliniowa – arkusz kalkulacyjny – wykorzystanie wbudowanych funkcji arkusza kalkulacyjnego. Sprawdzenie obliczeń w Desmos – kalkulator graficzny.2
T-L-6Rozwiązywanie równań nieliniowych i układu równań nieliniowych. Metoda stycznych, siecznych i bisekcji. Arkusz kalkulacyjny – pakiet Solver.2
T-L-7Rozwiązywanie układów równań liniowych. Operacje na macierzach w arkuszu kalkulacyjnym.2
T-L-8Arkusz kalkulacyjny - podsumowanie (samodzielne zadanie).2
T-L-9Wprowadzenie do środowiska pracy dostęnych programów do obliczeń inżynierskich. Deklarowanie zmiennych, zmiennych zakresowych, macierzy, wykresy funkcji, obliczenia symboliczne2
T-L-10Deklarowanie funkcji, rysowanie wykresów funkcji, tablicowanie funkcji. Rozwiązywanie równań i układów równań za pomocą wbudowanych modułów.2
T-L-11Opracowywanie wyników badań pomiarowych: aproksymacja do wielomianów, regresja liniowa, regresja nieliniowa.2
T-L-12Rozwiązywanie równań nieliniowych za pomocą metody bisekcji, stycznych, siecznych. Wprowadzenie pojęcia rekurencji. Wykorzystanie narzędzi do programowania.2
T-L-13Rozwiązywanie równań nieliniowych i układów równań nieliniowych za pomocą wbudowanych funkcji.2
T-L-14Całkowanie numeryczne: metoda trapezów i parabol. Obliczenia symboliczne w MathCadzie2
T-L-15Kolokwium - Zadanie zaliczeniowe na wyższą ocenę. Indywidualne zadanie będące kompilacją z wszystkich przedstawionych metod numerycznych i pokazanych narzędzi obliczeniowych. Zadanie poprawkowe dla osób, które w trakcie semestru nie oddały wszystkich prac lub miały nieobecność.2
30

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-L-2Rozwiązywanie samodzielne przydzielonych problemów10
A-L-3Opracowanie własnych przykładowych zagadnień, w których wymagana jest wiedza z przedstawionych metod numerycznych i umiejętności w obsłudze wybranego programu obliczeniowego.8
A-L-4Konsultacje2
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięBIE_1A_S1/A/01_W01Posiada wiedzę z zakresu matematyki obliczeniowej. Student potrafi opracować analitycznie podstawowe zagadnienia obliczeniowe, takie jak rozwiązanie równania nieliniowegoi, rozwiązywanie układów równań liniowych, statystycznie opracować wyniki badań laboratoryjnych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBIE_1A_W01Ma wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii i innych obszarów przydatną do formułowania i rozwiązywania prostych zadań z zakresu budownictwa i zagadnień inżynieryjnych.
Cel przedmiotuC-1Przedstawienie możliwości wykorzystywania dostępnego oprogramowania inżynierskiego i biurowego do przedstawienia i analizowania wyników badań.
Treści programoweT-L-12Rozwiązywanie równań nieliniowych za pomocą metody bisekcji, stycznych, siecznych. Wprowadzenie pojęcia rekurencji. Wykorzystanie narzędzi do programowania.
T-L-14Całkowanie numeryczne: metoda trapezów i parabol. Obliczenia symboliczne w MathCadzie
Metody nauczaniaM-1Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Zaliczenie uzyskane na podstawie poprawnie wykonanych i oddanych zadań z poszczególnych zajęć.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student ma opanowaną wiedzę w sposób minimalny. Rozróżnia pojęcie funkcji. Umie zdefiniować funkcję i narysować wykres. Potrafi poprawnie odtworzyć wszystkie zagadnienia omawiane na wykładzie. Zna wbudowane funkcje MathCada do obliczania miejsc zerowych równań nieliniowych, całek oznaczonych, układu n-równań liniowych z n-niewiadomymi.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięBIE_1A_S1/A/01_U01Posiada umiejętności: - opracowania matematyczno-statystycznego wyników badań pomiarowych. - obsługi programów komputerowych w zakresie arkuszy kalkulacyjnych i programów matematycznych. - wyszukiwania i opracowania danych zamieszczonych w sieciach komputerowych-Internet.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBIE_1A_U05Potrafi planować i przeprowadzać obliczenia, analizy i eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane rezultaty, krytycznie ocenić otrzymane wyniki oraz wyciągać wnioski .
BIE_1A_U06Potrafi czytać oraz przygotowywać dokumentację techniczną w środowisku wybranych programów komputerowych.
Cel przedmiotuC-1Przedstawienie możliwości wykorzystywania dostępnego oprogramowania inżynierskiego i biurowego do przedstawienia i analizowania wyników badań.
Treści programoweT-L-9Wprowadzenie do środowiska pracy dostęnych programów do obliczeń inżynierskich. Deklarowanie zmiennych, zmiennych zakresowych, macierzy, wykresy funkcji, obliczenia symboliczne
T-L-10Deklarowanie funkcji, rysowanie wykresów funkcji, tablicowanie funkcji. Rozwiązywanie równań i układów równań za pomocą wbudowanych modułów.
T-L-11Opracowywanie wyników badań pomiarowych: aproksymacja do wielomianów, regresja liniowa, regresja nieliniowa.
T-L-13Rozwiązywanie równań nieliniowych i układów równań nieliniowych za pomocą wbudowanych funkcji.
Metody nauczaniaM-1Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Zaliczenie uzyskane na podstawie poprawnie wykonanych i oddanych zadań z poszczególnych zajęć.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi zastosować metody numeryczne, przy wykorzystaniu dostępnego oprogramowania obliczeniowego.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięBIE_1A_S1/A/01_K01Identyfikuje potrzebę samododkształcania i doskonalenia umiejętności.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówBIE_1A_K01Jest gotów do krytycznej oceny posiadanej wiedzy oraz ma świadomość jej znaczenia w procesie rozwiązywania szeregu problemów inżynierskich i technicznych.
Cel przedmiotuC-1Przedstawienie możliwości wykorzystywania dostępnego oprogramowania inżynierskiego i biurowego do przedstawienia i analizowania wyników badań.
Treści programoweT-L-1Sprawdzenie kompetencji cyfrowych w zakresie umiejętności wykorzystania wspomagających programów obliczeniowych (arkusz kalkulacyjny, dostępne aplikacje ON-Line). Wprowadzenie do usług internetowych UCI ZUT. Zarządzanie i konfiguracja konta studenckiego ZUT.
T-L-2Arkusz kalkulacyjny – tematyka zależna od wyników testów kompetencyjnych. Rodzaje adresów, danych, formatowanie danych, wykresy funkcji.
T-L-3Regresja liniowa -opracowywanie wyników badań pomiarowych. Wyprowadzenie wzorów. Arkusz kalkulacyjny – regresja liniowa – dostępne, wbudowane funkcje. Wykresy funkcji i wyników.
T-L-4Samodzielne zadanie sprawdzające nabyte umiejętności.
T-L-5Regresja nieliniowa – arkusz kalkulacyjny – wykorzystanie wbudowanych funkcji arkusza kalkulacyjnego. Sprawdzenie obliczeń w Desmos – kalkulator graficzny.
T-L-6Rozwiązywanie równań nieliniowych i układu równań nieliniowych. Metoda stycznych, siecznych i bisekcji. Arkusz kalkulacyjny – pakiet Solver.
T-L-7Rozwiązywanie układów równań liniowych. Operacje na macierzach w arkuszu kalkulacyjnym.
T-L-8Arkusz kalkulacyjny - podsumowanie (samodzielne zadanie).
T-L-9Wprowadzenie do środowiska pracy dostęnych programów do obliczeń inżynierskich. Deklarowanie zmiennych, zmiennych zakresowych, macierzy, wykresy funkcji, obliczenia symboliczne
T-L-10Deklarowanie funkcji, rysowanie wykresów funkcji, tablicowanie funkcji. Rozwiązywanie równań i układów równań za pomocą wbudowanych modułów.
T-L-11Opracowywanie wyników badań pomiarowych: aproksymacja do wielomianów, regresja liniowa, regresja nieliniowa.
T-L-12Rozwiązywanie równań nieliniowych za pomocą metody bisekcji, stycznych, siecznych. Wprowadzenie pojęcia rekurencji. Wykorzystanie narzędzi do programowania.
T-L-13Rozwiązywanie równań nieliniowych i układów równań nieliniowych za pomocą wbudowanych funkcji.
T-L-14Całkowanie numeryczne: metoda trapezów i parabol. Obliczenia symboliczne w MathCadzie
T-L-15Kolokwium - Zadanie zaliczeniowe na wyższą ocenę. Indywidualne zadanie będące kompilacją z wszystkich przedstawionych metod numerycznych i pokazanych narzędzi obliczeniowych. Zadanie poprawkowe dla osób, które w trakcie semestru nie oddały wszystkich prac lub miały nieobecność.
Metody nauczaniaM-1Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Samodzielne wykonanie zadania problemowego na wyższą ocenę.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi wyszukiwać potrzebne informacje. Jest otwarty na współpracę.
3,5
4,0
4,5
5,0