Wydział Informatyki - Informatyka (S1)
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
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 | Wyrobienie umiejętności doboru właściwej wiedzy z wykładów do rozwiązywania zadań z fizyki, przydatnych inżynierowi energetykowi. |
| C-3 | Wyrobienie umiejętności korzystania ze źródeł literaturowych w zakresie wiedzy fachowej |
| C-4 | Rozwinięcie umiejętności pracy i komunikacji w grupie |
| C-5 | Nauczenie wykonywania pomiarów podstawowych i wyznaczanie pośrednich wielkości fizycznych z zakresu mechaniki, ciepła, elektryczności, magnetyzmu i optyki. |
| C-6 | 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-7 | Wyrobienie umiejętności doboru właściwej wiedzy z wykładów do rozwiązywania zadań z fizyki, przydatnych inżynierowi ww. kierunku. |
| C-8 | Nauczenie sposobu opracowania wyników pomiarów fizycznych i wyrobienie umiejętności korzystania ze żródeł literaturowych w zakresie wiedzy fachowej |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Zapoznanie 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-2 | Elementy 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-1 | Zajęcia 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-2 | Napięcie 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-3 | zaliczenie | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 30 |
| A-L-2 | Praca własna | 45 |
| 75 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Udział w zajęciach | 30 |
| A-W-2 | Praca własna | 18 |
| A-W-3 | konsultacje | 2 |
| 50 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych |
| M-2 | Wykład połączony z pokazem eksperymentów fizycznych z zakresu omawianej tematyki. |
| M-3 | Metoda podająca: objaśnienie, wyjaśnienie; tablica, rzutnik multimedialny, komputer oraz aparatura pomiarowa. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: zaliczenie pisemne |
| S-2 | Ocena formująca: Aktywność na zajęciach. |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Sprawozdania z laboratoriów. Kolokwia ustne zaliczające. |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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_W01 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-W-1 | M-1, M-2 | S-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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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_U06 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-W-1 | M-1, M-2 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium 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 | |
| 3,0 | Student 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 się | Ocena | Kryterium 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 | |
| 3,0 | Student 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
- . K. Lichszteld, I. Kruk, Wykłady z fizyki, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2004
- 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
- A. Dobrowowolski, Z. Jachna, E. Majda, M. Wierzbowski, Elektronika. Ależ to bardzo proste!, BTC, Legionowo, 2013
- S. Monk, Elektronika z wykorzystaniem Arduino i Raspberry Pi, Helion, Gliwice, 2018