Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska - Inżynieria środowiska (S1)
Sylabus przedmiotu Techniki obliczeniowe:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Inżynieria środowiska | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Techniki obliczeniowe | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Konstrukcji Żelbetowych i Technologii Betonu | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Elzbieta Freidenberg <Elzbieta.Freidenberg@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Elzbieta Freidenberg <Elzbieta.Freidenberg@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Ukończony kurs matematyki. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Przedstawienie możliwości wykorzystywania dostępnego oprogramowania inżynierskiego i biurowego do przedstawienia i analizowania wyników badań. |
| C-2 | Ocena pod względem wiarygodności i przydatności informacji przedstawianych w Internecie. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Sprawdzenie 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-2 | Arkusz kalkulacyjny – tematyka zależna od wyników testów kompetencyjnych. Rodzaje adresów, danych, formatowanie danych, wykresy funkcji. | 2 |
| T-L-3 | Regresja liniowa -opracowywanie wyników badań pomiarowych. Wyprowadzenie wzorów. Arkusz kalkulacyjny – regresja liniowa – dostępne, wbudowane funkcje. Wykresy funkcji i wyników. | 2 |
| T-L-4 | Samodzielne zadanie sprawdzające nabyte umiejętności. | 2 |
| T-L-5 | Regresja nieliniowa – arkusz kalkulacyjny – wykorzystanie wbudowanych funkcji arkusza kalkulacyjnego. Sprawdzenie obliczeń w Desmos – kalkulator graficzny. | 2 |
| T-L-6 | Rozwiązywanie równań nieliniowych i układu równań nieliniowych. Metoda stycznych, siecznych i bisekcji. Arkusz kalkulacyjny – pakiet Solver. | 2 |
| T-L-7 | Rozwiązywanie układów równań liniowych. Operacje na macierzach w arkuszu kalkulacyjnym. | 2 |
| T-L-8 | Arkusz kalkulacyjny - podsumowanie (samodzielne zadanie) | 2 |
| T-L-9 | Wprowadzenie do środowiska pracy matematycznych aplikacji. Deklarowanie zmiennych, zmiennych zakresowych, macierzy, wykresy funkcji, obliczenia symboliczne | 2 |
| T-L-10 | Deklarowanie funkcji, rysowanie wykresów funkcji, tablicowanie funkcji. Rozwiązywanie równań i układów równań za pomocą wbudowanych modułów. | 2 |
| T-L-11 | Opracowywanie wyników badań pomiarowych: aproksymacja do wielomianów, regresja liniowa, regresja nieliniowa. | 2 |
| T-L-12 | Rozwiązywanie równań nieliniowych za pomocą metody bisekcji, stycznych, siecznych. Wprowadzenie pojęcia rekurencji. Wykorzystanie narzędzi do programowania. | 2 |
| T-L-13 | Rozwiązywanie równań nieliniowych i układów równań nieliniowych za pomocą aplikacji matematycznych. | 2 |
| T-L-14 | Całkowanie numeryczne: metoda trapezów i parabol. Obliczenia symboliczne. | 2 |
| T-L-15 | Kolokwium - 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
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-L-2 | Rozwiązywanie samodzielne przydzielonych problemów | 10 |
| A-L-3 | Opracowanie własnych, przykładowych zagadnień, w których wymagana jest wiedza z przedstawionych metod numerycznych i umiejętności w obsłudze wybranego programu obliczeniowego. | 8 |
| A-L-4 | Konsultacje | 2 |
| 50 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Zaliczenie uzyskane na podstawie poprawnie wykonanych i oddanych zadań z poszczególnych zajęć. |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Samodzielne wykonanie zadania problemowego na wyższą ocenę. |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IS_1A_S1/A/03_W02 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. | IS_1A_W01 | — | — | C-1 | T-L-11, T-L-7, T-L-12, T-L-13, T-L-6, T-L-5, T-L-14, T-L-9, T-L-10 | M-1 | S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IS_1A_S1/A/03_U02 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. | IS_1A_U05 | — | — | C-1 | T-L-2, T-L-1, T-L-4, T-L-15 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IS_1A_S1/A/03_K01 Identyfikuje potrzebę samododkształcania i doskonalenia umiejętności. | IS_1A_K01 | — | — | C-1 | T-L-2, T-L-1, T-L-6, T-L-10, T-L-4, T-L-11, T-L-7, T-L-12, T-L-14, T-L-15, T-L-13, T-L-5, T-L-8, T-L-3, T-L-9 | M-1 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IS_1A_S1/A/03_W02 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 | |
| 3,0 | Student 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 się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IS_1A_S1/A/03_U02 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 | |
| 3,0 | Student 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 się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IS_1A_S1/A/03_K01 Identyfikuje potrzebę samododkształcania i doskonalenia umiejętności. | 2,0 | |
| 3,0 | Student potrafi wyszukiwać potrzebne informacje. Jest otwarty na współpracę. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Fortuna Zenon, Macukow Bohdan, Wąsowski Janusz, Metody numeryczne wydanie siódme, WNT, 2006, 83-204-3075-5
- Robert Gajewski Marcin Jaczewski, PTC MathCAD Prime 3.0 Obliczenia i programowanie, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2014, ISBN: 9788301180317
- Elżbieta Freidenberg, Metody obliczeniowe w arkuszach kalkulacyjnych, materiały własne, 2019, materiały interaktywne udostępniane podczas zajęć
- Elżbieta Freidenberg, PTC MathCad Prime - obliczenia z wykorzystaniem w zastosowaniach inżynierskich, Szczecin, 2019, 5, Materiały wlasne - udostępniane podczas zajęć.
- John Walkenbach, Excel 2019. Biblia, Helion, 2019, 978-83-283-5578-1