Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria chemiczna i procesowa (N2)
specjalność: Inżynieria procesów przeróbki ropy naftowej i gazu
Sylabus przedmiotu Zaawansowane metody matematyczne w modelowaniu procesowym:
Informacje podstawowe
Kierunek studiów | Inżynieria chemiczna i procesowa | ||
---|---|---|---|
Forma studiów | studia niestacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
Profil | ogólnoakademicki | ||
Moduł | — | ||
Przedmiot | Zaawansowane metody matematyczne w modelowaniu procesowym | ||
Specjalność | Zarządzanie i eksploatacja w systemach produkcyjnych | ||
Jednostka prowadząca | Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesów Ochrony Środowiska | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Józef Nastaj <Jozef.Nastaj@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | Bogdan Ambrożek <Bogdan.Ambrozek@zut.edu.pl>, Konrad Witkiewicz <Konrad.Witkiewicz@zut.edu.pl> | ||
ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Znajomość matematyki na poziomie średnio zaawansowanym. |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Zapoznanie studentów z podstawowymi zasadami modelowania procesowego. |
C-2 | Ukształtowanie umiejętności rozwiązywania podstawowych zagadnień z dziedziny modelowania procesowego. |
C-3 | Uświadomienie konieczności ciągłego doskonalenia nowoczesnych metod modelowania procesów. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
T-L-1 | Wykonywanie obliczeń symbolicznych za pomocą wybranych programów (Mathcad, Polymath, Matematica): transformacje Laplace’a, transformacje Fouriera. | 2 |
T-L-2 | Równania różniczkowe zwyczajne. Formułowanie modeli wybranych procesów inżynierii chemicznejw postaci układów równań różniczkowych zwyczajnych (problemy wartości początkowej). | 4 |
T-L-3 | Równania różniczkowe zwyczajne. Formułowanie modeli wybranych procesów inżynierii chemicznej w postaci układów równań różniczkowych zwyczajnych (problemy wartości brzegowej). | 2 |
T-L-4 | Metody rozwiązywania układów równań różniczkowych zwyczajnych (problemy wartości brzegowej). | 2 |
T-L-5 | Układy równań różniczkowych zwyczajnych - dwupunktowe zagadnienia brzegowe. | 2 |
T-L-6 | Układy równań różniczkowych zwyczajnych - dwupunktowe zagadnienia brzegowe; Metody rozwiązywania problemów. | 2 |
T-L-7 | Problemy inżynierii procesowej opisywane równaniami różniczkowymi cząstkowymi (układami równań) - metody rozwiązywania. | 4 |
18 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | Formułowanie problemów inżynierii chemicznej – budowanie modelu procesu; Ilustracja formułowania modelu procesu (chłodzenie płynu w rurze cyrkulacyjnej: Model 1 - przepływ tłokowy; Model 2 - przepływ laminarny) | 2 |
T-W-2 | Połączenie koncepcji szybkości (kinetyki) i równowagi procesu na przykladzie kolumny adsorpcyjnej z nieruchomym złożem adsorbentu | 2 |
T-W-3 | Warunki brzegowe i konwencja znaków | 1 |
T-W-4 | Hierarchia modelu i jego ważność w analizie procesu; Cztery poziomy modelowania na przykładzie chłodzenia rozpuszczalnika w łaźni za pomocą zanurzenia pręta stalowego, umożliwiającego dyssypację energii; Ocena adekwatności poszczególnych poziomów modelowania - określenie zakresów ważności każdego bardziej skomplikowanego modelu w hierarchii; Końcowa analiza w której użytkownik musi decydować kiedy prostota modelu jest ważniejsza niż dokładność przewidywania. | 4 |
9 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 18 |
A-L-2 | Przygotowanie sprawozdania pisemnego. | 27 |
45 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 9 |
A-W-2 | Konsultacje | 2 |
A-W-3 | przygotowanie do zaliczenia | 34 |
45 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Metoda podająca: wykład informacyjny |
M-2 | Metoda praktyczna: komputerowe ćwiczenia laboratoryjne. |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne |
S-2 | Ocena podsumowująca: Sprawozdanie pisemne z wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych. |
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 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ICHP_2A_C08-02_W01 Student definiuje podstawowe zasady modelowania procesowego. | ICPN_2A_W01 | T2A_W01 | — | C-1 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7 | M-1, M-2 | S-1, S-2 |
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 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ICHP_2A_C08-02_U01 Student potrafi rozwiązywać podstawowe zagadnienia z dziedziny modelowania procesowego. | ICPN_2A_U07, ICPN_2A_U09 | T2A_U07, T2A_U09 | InzA2_U02 | C-2 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7 | M-1, M-2 | S-1, S-2 |
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 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ICHP_2A_C08-02_K01 Student ma świadomość ciągłego doskonalenia nowoczesnych metod modelowania procesów. | ICPN_2A_K01 | T2A_K01 | — | C-3 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7 | M-1, M-2 | S-1, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
ICHP_2A_C08-02_W01 Student definiuje podstawowe zasady modelowania procesowego. | 2,0 | nie spełnia kryteriów dla oceny 3,0 |
3,0 | Student zna podstawowe zasady modelowania matematycznego w inżynierii procesowej. | |
3,5 | Student potrafi scharakteryzować większość zasad modelowania matematycznego w inżynierii procesowej. | |
4,0 | Student potrafi scharakteryzować i poprawnie zastosować większość omawianych na zajęciach zasad modelowania matematycznego w inżynierii procesowej. | |
4,5 | Student potrafi poprawnie zastosować wszystkie omawiane na zajęciach zasady modelowania matematycznego w inżynierii procesowej. | |
5,0 | Student potrafi poprawnie zastosować najbardziej zaawansowane zasady modelowania matematycznego w inżynierii procesowej. |
Kryterium oceny - umiejętności
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
ICHP_2A_C08-02_U01 Student potrafi rozwiązywać podstawowe zagadnienia z dziedziny modelowania procesowego. | 2,0 | nie spełnia kryteriów dla oceny 3,0 |
3,0 | Student umie formułować podstawowe zasady modelowania matematycznego w inżynierii procesowej. | |
3,5 | Student umie interpretować większość zasad modelowania matematycznego w inżynierii procesowej. | |
4,0 | Student umie interpretować i poprawnie zastosować większość omawianych na zajęciach zasad modelowania matematycznego w inżynierii procesowej. | |
4,5 | Student umie poprawnie zastosować wszystkie omawiane na zajęciach zasady modelowania matematycznego w inżynierii procesowej. | |
5,0 | Student umie poprawnie zastosować najbardziej zaawansowane zasady modelowania matematycznego w inżynierii procesowej. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
ICHP_2A_C08-02_K01 Student ma świadomość ciągłego doskonalenia nowoczesnych metod modelowania procesów. | 2,0 | nie spełnia kryteriów dla oceny 3,0 |
3,0 | Student nabywa aktywną postawę w podejściu do modelowania matematycznego w inżynierii procesowej. | |
3,5 | Student jest chętny do stosowania modelowania matematycznego w inżynierii procesowej. | |
4,0 | Student jest kreatywny w podejściu do modelowania matematycznego w inżynierii procesowej. | |
4,5 | Student nabywa twórczej postawy w podejściu do modelowania matematycznego w inżynierii procesowej. | |
5,0 | Student jest twórczy i innowacyjny w podejściu do modelowania matematycznego w inżynierii procesowej. |
Literatura podstawowa
- Loney N.W., Applied Mathematical Methods for Chemical Engineers, CRC Press, New York, 2001
- Rice R.G., Applied Mathematics and Modeling for Chemical Engineers, John Wiley & Sons, New York, 1995
Literatura dodatkowa
- Varma A., Morbidelli M., Mathematical Methods in Chemical Engineering, Oxford University Press, , New York, 1997