Wydział Techniki Morskiej i Transportu - Inżynieria bezpieczeństwa (S1)
specjalność: Bezpieczeństwo systemów transportowych
Sylabus przedmiotu Mathcad w obliczeniach inżynierskich:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Inżynieria bezpieczeństwa | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Mathcad w obliczeniach inżynierskich | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Inżynierii Bezpieczeństwa i Energetyki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Leszek Malinowski <Leszek.Malinowski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 4 | Grupa obieralna | 2 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Matematyka: algebra, analiza. |
| W-2 | Posługiwanie się komputerem, system operacyjny Windows. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z podstawami wybranych metod matematycznych stosowanych w praktyce inżynierskiej. |
| C-2 | Zapoznaie studentów z podstawowymi zastosowaniami programu Mathcad do obliczeń inżynierskich. |
| C-3 | Ukształtowanie umiejętności posługiwania się programem Mathcad w obliczeniach inżynierskich. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Tworzenie dokumentów i ich edycja. Formatowanie dokumentów. Wykonywanie prostych obliczeń. | 2 |
| T-L-2 | Definiowanie zmiennych skalarnych, wektorowych, zakresowych, macierzowych. Elementarne obliczenia z wykorzystaniem różnych typów zmiennych. Zastosowanie różnych operatorów równości: przypisania wartości globalnej i lokalnej w programie, obliczenia numerycznego, obliczenia symbolicznego, przyrównania logicznego. | 2 |
| T-L-3 | Obliczenia z wykorzystaniem jednostek miar. | 2 |
| T-L-4 | Różniczkowanie i całkowanie numeryczne i symboliczne. | 1 |
| T-L-5 | Operacje na wektorach i macierzach. | 2 |
| T-L-6 | Tworzenie i formatowanie wykresów funkcji. | 2 |
| T-L-7 | Rozwiązywanie równań i układów równań algebraicznych metodami numerycznymi i symbolicznymi. | 3 |
| T-L-8 | Zastosowanie Mathcada do interpolacji i aproksymacji funkcji. | 3 |
| T-L-9 | Zastosowanie Mathcada do symbolicznego przeksztalcania wyrażeń algebraicznych. | 2 |
| T-L-10 | Programowanie w Mathcadzie. Pisanie prostych programów. | 4 |
| T-L-11 | Przykladowe obliczenia optymalizacyjne. | 3 |
| T-L-12 | Operacje na zbiorach danych i wyników: wczytywanie danych, zapisywanie wyników, formatowanie wyników, wymiana danych z innymi programami. | 2 |
| T-L-13 | Zaliczenie zajęć. | 2 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Podstawy użytkowania programu Mathcad. Tworzenie dokumentu. | 1 |
| T-W-2 | Typy i właściwości zmiennych w Mathcadzie. Podstawowe obliczenia numeryczne: wyrażenia algebraiczne, funkcje standardowe, funkcje użytkownika, pochodne, całki. Obliczenia z wykorzystaniem jednostek miar. | 2 |
| T-W-3 | Operatory i funkcje wektorowe i macierzowe. Operacje na wektorach i macierzach. | 1 |
| T-W-4 | Tworzenie i formatowanie wykresów funkcji. | 1 |
| T-W-5 | Rozwiązywanie równań i układów równań algebraicznych. | 2 |
| T-W-6 | Interpolacja i aproksymacja funkcji. | 2 |
| T-W-7 | Obliczenia symboliczne: przekształcanie wyrażeń algebraicznych (w tym: upraszczanie, rozwijanie, grupowanie składników), rozwiązywanie równań algebraicznych, różniczkowanie i calkowanie. | 1 |
| T-W-8 | Programowanie w Mathcadzie: zmienne lokalne, instrukcje przypisania, instrukcje warunkowe, pętle, wyprowadzanie wyników z programu. | 2 |
| T-W-9 | Obliczenia optymalizacyjne. | 1 |
| T-W-10 | Operacje na zbiorach danych i wyników: wczytywanie danych, zapisywanie wyników, formatowanie wyników, wymiana danych z innymi programami. | 1 |
| T-W-11 | Zaliczenie wykładów. | 1 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 30 |
| A-L-2 | Samodzielne ćwiczenia. | 10 |
| A-L-3 | Przygotowanie do zaliczenia. | 10 |
| 50 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach. | 15 |
| A-W-2 | Samodzielna nauka. | 5 |
| A-W-3 | Przygotowanie do zaliczenia. | 5 |
| 25 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład: metoda podająca - wykład informacyjny. |
| M-2 | Wykład: metoda problemowa - wykład problemowy. |
| M-3 | Ćwiczenia: metoda praktyczna - ćwiczenia laboratoryjne. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne z teorii (wykład). |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne (opcjonalnie) (wyklad i ćwiczenia). |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Rozwiązywanie zadań z zastosowań Mathcada z użyciem komputera. |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IB_1A_C19-1_W01 Student zna i rozumie wybrane algorytmy obliczeń matematycznych stosowanych w inżynierii. Zna wybrane rodzaje zmiennych, operatorów i funkcji występujące w Mathcadzie. Wie jak za pomocą programu Mathcad: rozwiązuje się równania algebraiczne, interpoluje i aproksymuje funkcje, programuje, wykonuje wykresy oraz zapisuje się wyniki i wczytuje dane. | IB_1A_W01 | — | — | C-2, C-1 | T-W-1, T-W-4, T-W-7, T-W-9, T-W-6, T-W-5, T-W-8, T-W-3, T-W-10, T-W-2 | M-1, M-3, 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IB_1A_C19-1_U01 Student potrafi za pomocą programu Mathcad: rozwiązywać równania algebraiczne, interpolować i aproksymować funkcje, pisać proste programy, optymalizować proste uklady techniczne, wykonywać wykresy oraz zapisywać wyniki obliczeń i wczytywać dane. | IB_1A_U10 | — | — | C-3 | T-L-1, T-L-2, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-9, T-L-10, T-L-3, T-L-12, T-L-11, T-L-8 | M-3 | S-3 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IB_1A_C19-1_K01 Student rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się. | IB_1A_K01 | — | — | C-2, C-1 | T-W-1 | M-2 | S-1, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IB_1A_C19-1_W01 Student zna i rozumie wybrane algorytmy obliczeń matematycznych stosowanych w inżynierii. Zna wybrane rodzaje zmiennych, operatorów i funkcji występujące w Mathcadzie. Wie jak za pomocą programu Mathcad: rozwiązuje się równania algebraiczne, interpoluje i aproksymuje funkcje, programuje, wykonuje wykresy oraz zapisuje się wyniki i wczytuje dane. | 2,0 | |
| 3,0 | Student posiada podstawowa wiedzę z zakresu przedmiotu. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IB_1A_C19-1_U01 Student potrafi za pomocą programu Mathcad: rozwiązywać równania algebraiczne, interpolować i aproksymować funkcje, pisać proste programy, optymalizować proste uklady techniczne, wykonywać wykresy oraz zapisywać wyniki obliczeń i wczytywać dane. | 2,0 | |
| 3,0 | Student posiada podstawowe umiejętności z zakresu przedmiotu. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IB_1A_C19-1_K01 Student rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się. | 2,0 | |
| 3,0 | Student rozumie potrzebę dokształcania się. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Malinowski L., Mathcad w obliczeniach inżynierskich, Skrypt elektroniczny, Szczecin, 2014
- PTC, Mathcad 15.0 User's Guide, PTC, Needham, MA, USA, 2010
- Pietraszek J., Mathcad - ćwiczenia, Helion, Gliwice, 2002
- Sokół M., Mathcad - leksykon kieszonkowy, Helion, Gliwice, 2005
- Benker H., Practical Use of Mathcad, Springer, London, 1999