Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Elektrotechnika (S2)
specjalność: Systemy elektroenergetyczne

Sylabus przedmiotu Zaawansowane metody matematyczne:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Elektrotechnika
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Zaawansowane metody matematyczne
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Elektrotechniki Teoretycznej i Informatyki
Nauczyciel odpowiedzialny Stanisław Gratkowski <Stanislaw.Gratkowski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Stanisław Gratkowski <Stanislaw.Gratkowski@zut.edu.pl>, Krzysztof Stawicki <Krzysztof.Stawicki@zut.edu.pl>, Marcin Ziółkowski <Marcin.Ziolkowski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW1 15 1,00,62zaliczenie
laboratoriaL1 15 1,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Matematyka na poziomie inżynierskim.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zdobycie wiedzy z zakresu zaawansowanego opisu matematycznego zjawisk fizycznych i problemów technicznych, oraz nabycie umiejętności tworzenia złożonych algorytmów obliczeniowych w zagadnieniach elektrotechniki.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Wybrane metody numerycznego rozwiązywania równań całkowych3
T-L-2Metoda elementów brzegowych3
T-L-3Zastosowania teorii falek3
T-L-4Rachunek wariacyjny - obliczanie indukcyjności i pojemności w wybranych układach6
15
wykłady
T-W-1Równania całkowe – wstęp; równania całkowe Volterry; równania całkowe Fredholma; przykłady równań całkowych w elektrotechnice3
T-W-2Rachunek wariacyjny – wstęp; bezpośrednie metody minimalizacji funkcjonałów; przykłady zastosowania metod wariacyjnych w elektrotechnice3
T-W-3Metoda elementów skończonych – elementy specjalne, zagadnienia o otwartych brzegach4
T-W-4Podstawy metody elementów brzegowych2
T-W-5Teoria falek – wstęp; zastosowania teorii falek w zagadnieniach brzegowych3
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Przygotowanie do zajęć15
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Samodzielne studiowanie tematyki wykładów wraz ze studiowaniem literatury10
A-W-3Przygotowanie do egzaminu5
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjno-problemowy.
M-2Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Sprawdzian przed ćwiczeniem laboratoryjnym.
S-2Ocena formująca: Ocena pracy podczas wykonywania ćwiczenia.
S-3Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
EL_2A_C09_W01
xx
EL_2A_W01T2A_W01, T2A_W07
EL_2A_C09_W02
Student ma poszerzoną wiedzę o zastosowaniu metod numerycznych w elektrotechnice oraz ma poszerzony zakres znajomości metod matematycznych.
EL_2A_W01T2A_W01, T2A_W07C-1T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5M-1S-3

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
EL_2A_C09_U01
xx
EL_2A_U07T2A_U08, T2A_U15, T2A_U17
EL_2A_C09_U02
Student umie tworzyć algorytmy numeryczne i podejmować decyzje projektowe na poziomie magisterskim w zakresie zadań obliczeniowych elektrotechniki.
EL_2A_U07T2A_U08, T2A_U15, T2A_U17C-1T-L-1, T-L-2, T-L-3M-2S-1, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
EL_2A_C09_W02
Student ma poszerzoną wiedzę o zastosowaniu metod numerycznych w elektrotechnice oraz ma poszerzony zakres znajomości metod matematycznych.
2,0
3,0Student ma poszerzoną wiedzę o zastosowaniu metod numerycznych w elektrotechnice oraz ma poszerzony zakres znajomości metod matematycznych.
3,5
4,0
4,5
5,0.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
EL_2A_C09_U02
Student umie tworzyć algorytmy numeryczne i podejmować decyzje projektowe na poziomie magisterskim w zakresie zadań obliczeniowych elektrotechniki.
2,0
3,0Student umie tworzyć algorytmy numeryczne i podejmować decyzje projektowe na poziomie magisterskim w zakresie zadań obliczeniowych elektrotechniki.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Dahlgquist G., Bjöck A., Metody numeryczne, PWN, Warszawa, 1983
  2. Fortuna Z., Macukow B., Wąsowski J., Metody numeryczne, WNT, Warszawa, 1982
  3. Jankowscy J. i M., Przegląd metod i algorytmów numerycznych cz. 1 i 2, WNT, Warszawa, 1975
  4. Ralston A., Wstęp do analizy numerycznej, PWN, Warszawa, 1983
  5. Kosma Z., Metody numeryczne dla zastosowań inżynierskich, Wydawnictwo Politechniki Radomskiej, Radom, 1999
  6. Kącki E., Równania różniczkowe cząstkowe w zagadnieniach fizyki i techniki, WNT, Warszawa, 1992
  7. Grzymkowski R., Hetmaniok E., Słota D., Wybrane metody obliczeniowe w rachunku wariacyjnym oraz w równaniach różniczkowych i całkowych, Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego, Gliwice, 2002
  8. Grzymkowski R., Kapusta A., Nowak I., Słota D., Metody numeryczne. Zagadnienia brzegowe, Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego, Gliwice, 2003
  9. Grzymkowski R, Zielonka A., Zastosowania teorii falek w zagadnieniach brzegowych, Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego, Gliwice, 2004
  10. Sikora J., Podstawy metody elementów brzegowych, Wydawnictwo Książkowe Instytutu Elektrotechniki, Warszawa, 2009
  11. Wojtaszczyk P., Teoria falek, PWN, Warszawa, 2000

Literatura dodatkowa

  1. Chari M.V.K., Salon S.J., Numerical methods in electromagnetism, Academic press, New York, 2000

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Wybrane metody numerycznego rozwiązywania równań całkowych3
T-L-2Metoda elementów brzegowych3
T-L-3Zastosowania teorii falek3
T-L-4Rachunek wariacyjny - obliczanie indukcyjności i pojemności w wybranych układach6
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Równania całkowe – wstęp; równania całkowe Volterry; równania całkowe Fredholma; przykłady równań całkowych w elektrotechnice3
T-W-2Rachunek wariacyjny – wstęp; bezpośrednie metody minimalizacji funkcjonałów; przykłady zastosowania metod wariacyjnych w elektrotechnice3
T-W-3Metoda elementów skończonych – elementy specjalne, zagadnienia o otwartych brzegach4
T-W-4Podstawy metody elementów brzegowych2
T-W-5Teoria falek – wstęp; zastosowania teorii falek w zagadnieniach brzegowych3
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Przygotowanie do zajęć15
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Samodzielne studiowanie tematyki wykładów wraz ze studiowaniem literatury10
A-W-3Przygotowanie do egzaminu5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaEL_2A_C09_W01xx
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówEL_2A_W01Ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie niektórych działów fizyki technicznej, matematyki i metod numerycznych niezbędnych do: - modelowania i analizy działania zaawansowanych elementów oraz układów elektrycznych oraz zjawisk fizycznych w nich występujących; - opisu i analizy działania zaawansowanych maszyn, przekształtników energoelektronicznych; - syntezy złożonych układów elektrycznych, w tym systemów diagnostyki; - opisu, analizy i syntezy algorytmów przetwarzania sygnałów analogowych i cyfrowych charakterystycznych dla układów elektrycznych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W01ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii i innych obszarów właściwych dla studiowanego kierunku studiów przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaEL_2A_C09_W02Student ma poszerzoną wiedzę o zastosowaniu metod numerycznych w elektrotechnice oraz ma poszerzony zakres znajomości metod matematycznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówEL_2A_W01Ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie niektórych działów fizyki technicznej, matematyki i metod numerycznych niezbędnych do: - modelowania i analizy działania zaawansowanych elementów oraz układów elektrycznych oraz zjawisk fizycznych w nich występujących; - opisu i analizy działania zaawansowanych maszyn, przekształtników energoelektronicznych; - syntezy złożonych układów elektrycznych, w tym systemów diagnostyki; - opisu, analizy i syntezy algorytmów przetwarzania sygnałów analogowych i cyfrowych charakterystycznych dla układów elektrycznych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W01ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii i innych obszarów właściwych dla studiowanego kierunku studiów przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Zdobycie wiedzy z zakresu zaawansowanego opisu matematycznego zjawisk fizycznych i problemów technicznych, oraz nabycie umiejętności tworzenia złożonych algorytmów obliczeniowych w zagadnieniach elektrotechniki.
Treści programoweT-W-1Równania całkowe – wstęp; równania całkowe Volterry; równania całkowe Fredholma; przykłady równań całkowych w elektrotechnice
T-W-2Rachunek wariacyjny – wstęp; bezpośrednie metody minimalizacji funkcjonałów; przykłady zastosowania metod wariacyjnych w elektrotechnice
T-W-3Metoda elementów skończonych – elementy specjalne, zagadnienia o otwartych brzegach
T-W-4Podstawy metody elementów brzegowych
T-W-5Teoria falek – wstęp; zastosowania teorii falek w zagadnieniach brzegowych
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjno-problemowy.
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student ma poszerzoną wiedzę o zastosowaniu metod numerycznych w elektrotechnice oraz ma poszerzony zakres znajomości metod matematycznych.
3,5
4,0
4,5
5,0.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaEL_2A_C09_U01xx
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówEL_2A_U07Potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne - w razie potrzeby odpowiednio je modyfikując - do analizy i projektowania (w tym projektowania CAD) elementów, układów i systemów elektrycznych, elektromechanicznych i energoelektronicznych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T2A_U15potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
T2A_U17potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację złożonych zadań inżynierskich, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadań nietypowych, uwzględniając ich aspekty pozatechniczne
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaEL_2A_C09_U02Student umie tworzyć algorytmy numeryczne i podejmować decyzje projektowe na poziomie magisterskim w zakresie zadań obliczeniowych elektrotechniki.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówEL_2A_U07Potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne - w razie potrzeby odpowiednio je modyfikując - do analizy i projektowania (w tym projektowania CAD) elementów, układów i systemów elektrycznych, elektromechanicznych i energoelektronicznych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T2A_U15potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
T2A_U17potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację złożonych zadań inżynierskich, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadań nietypowych, uwzględniając ich aspekty pozatechniczne
Cel przedmiotuC-1Zdobycie wiedzy z zakresu zaawansowanego opisu matematycznego zjawisk fizycznych i problemów technicznych, oraz nabycie umiejętności tworzenia złożonych algorytmów obliczeniowych w zagadnieniach elektrotechniki.
Treści programoweT-L-1Wybrane metody numerycznego rozwiązywania równań całkowych
T-L-2Metoda elementów brzegowych
T-L-3Zastosowania teorii falek
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Sprawdzian przed ćwiczeniem laboratoryjnym.
S-2Ocena formująca: Ocena pracy podczas wykonywania ćwiczenia.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student umie tworzyć algorytmy numeryczne i podejmować decyzje projektowe na poziomie magisterskim w zakresie zadań obliczeniowych elektrotechniki.
3,5
4,0
4,5
5,0
zamknij

Ta strona używa ciasteczek (cookies), dzięki którym nasz serwis może działać lepiej. Dowiedz się więcej.