Podstawy informatyki - Wydział Mechaniczny

Karta przedmiotu (sylabus)
WM
Mechanika i Budowa Maszyn
Studia I stopnia o profilu:
P□
A
Przedmiot: Podstawy Informatyki
Status przedmiotu:
Język wykładowy: polski
Rok: I
Nazwa specjalności:
Rodzaj zajęć i liczba
Studia stacjonarne
godzin:
Wykład
Ćwiczenia
Laboratorium
Projekt
Kod przedmiotu
MBM 1 S 0 2 30-0_0
Semestr: 2
Studia niestacjonarne
15
30
Liczba punktów ECTS:
3
Cel przedmiotu
C1
C2
Pogłębienie wiedzy i rozwijanie umiejętności informatycznych oraz numerycznych wyniesionych
z poprzednich etapów edukacyjnych.
Zdobycie umiejętności i kompetencji opracowywania oraz wykorzystywania programów
narzędziowych oraz programowania proceduralnego i obiektowego do rozwiązywania zadań
technicznych
Wymagania wstępne w zakresie wiedzy, umiejętności i innych kompetencji
1
2
Znajomość podstawowych zagadnień z analizy matematycznej, logiki i algebry
Umiejętność obsługi komputera w stopniu podstawowym
Efekty kształcenia
EK 1
EK2
EK3
EK4
EK5
EK6
W zakresie wiedzy:
Ma podstawową wiedzę w zakresie podstaw informatyki i technik informacyjno komunikacyjnych
W zakresie umiejętności:
Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł, potrafi integrować i
interpretować uzyskane informacje, także wyciągać wnioski oraz formułować opinie wraz z
uzasadnieniem.
Potrafi przygotować dobrze udokumentowane opracowanie problemów z zakresu mechaniki i
budowy maszyn.
potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi do realizacji zadań typowych
dla inżyniera, posługiwać się przynajmniej jednym językiem programowania oraz budować i
stosować bazy danych
Potrafi pracować indywidualnie i w zespole
W zakresie kompetencji społecznych:
Ma poczucie odpowiedzialności za wykonywaną pracę, potrafi podporządkować się regułom
pracy obowiązującym w zespole i ma świadomość odpowiedzialności spoczywającej na osobie
posiadającej tytuł inżyniera
Treści programowe przedmiotu
Forma zajęć – wykłady
Treści programowe
W1
W2
Metody i narzędzia importowania danych ze źródeł zewnętrznych, jako dane
bazowe do przetwarzania przy użyciu dostępnego oprogramowania z
elementami uwarunkowań prawnych i moralnych dotyczących własności
intelektualnej.
Rozwiązywanie funkcji matematycznych oraz równań nieliniowych metodami
numerycznymi w MS Excel i VBA. Rozwiązywanie równań kwadratowych i 3go stopnia przy pomocy narzędzi Szukaj wyniku. Wykorzystanie dodatku
Solver do analizy równań. Różnice i podobieństwa w dodatkach Solver oraz
Liczba
godzin
1
1
W3
W4
W5
W6
W7
W8
W9
W10
W11
W12
Szukaj wyniku. Rozwiązywanie równań za pomocą iteracji Gaussa-Seidla.
Metoda bisekcji. Algebra macierzy.
Metody numeryczne wykorzystywane w operacjach całkowania. Metoda Monte
Carlo. Reguła prostokątów i trapezów. Reguła jednej trzeciej Simsona.
Równania różniczkowe w MS Excel. Rozwiązywanie równań różniczkowych
metodą szeregów Taylora, metodą Eulera i metodą Rungego-Kutty.
Sumowanie szeregów liczbowych: wybrane funkcje Excela do obliczania
szeregów liczbowych, metody iteracyjne.
Wykorzystanie zaawansowanych funkcji MS Excel do modelowania układów
mechaniki analitycznej i budowy maszyn
Kompilatory i języki programowania. Programowanie obiektowe i
proceduralne.
Charakterystyka
najbardziej
popularnych
języków
programowania – podobieństwa i różnice. Wprowadzenie do Visual Basic.
Zapoznanie z interfejsem programu Visual Studio 2005. Notacje węgierskie
Sposób pisania kodów, deklaracje zmiennych. Typy danych: używanie liczb,
ciągów znaków, dat i zmiennych logicznych. Wykorzystanie operacji
matematycznych.
Tworzenie metod i instrukcje warunkowe. Sterowanie programem przy pomocy
warunków: instrukcje If i Else, wyrażenia Select Case oraz stosowanie pętli.
Struktury danych – korzystanie z tablic. Okna dialogowe. Tworzenie menu.
Debugowanie i obsługa błędów.
Podstawy pracy z programem Mathcad, zmienne i funkcje. Obliczenia wektorowe i
macierzowe. Wykresy dwu- i trójwymiarowe
Przetwarzanie symboliczne. Obliczenia statystyczne
Zagadnienia dotyczące modelowania i analizy układów z wykorzystaniem
Mathcad.
Suma godzin:
Forma zajęć – laboratoria
Treści programowe
L1
L2
L3
L5
L6
L7
L8
L9
L10
L11
L12
L13
Podstawy obsługi Excela i VBA. Wykorzystanie informacji zawartych w sieci
Internet oraz na innych nośnikach dotyczących oprogramowania, licencji i zasad
użytkowania.
Wprowadzanie i importowanie danych do arkuszy ze źródeł zewnętrznych.
Sortowanie i tworzenie niestandardowych porządków sortowania. Tworzenie
własnych filtrów wyświetlania
Wykresy i diagramy. Korzystanie z tabel i wykresów przestawnych.
Rozwiązywanie równań i układów równań. Wykorzystanie narzędzia Szukaj
wyniku oraz dodatku Solver. Wykorzystanie funkcji macierzowych do
rozwiązywania układów równań.
Całkowanie i różniczkowanie. Obliczanie całek oznaczonych metodą jednej
trzeciej Simpsona, metodą Monte Carlo oraz metodą trapezów. Rozwiązywanie
równań różniczkowych przy zadanym warunku początkowym metodą Eulera oraz
metodą Runge-Kutty. Modelowanie eksperymentów z mechaniki analitycznej
Obliczanie przedziałów ufności. Analiza i predykcja ciągów czasowych
Elementy optymalizacji. Przybliżanie i szacowanie wartości za pomocą regresji
liniowej i wielomianowej
Makropolecenia i VBA. Rejestrowanie i uruchamianie makr oraz tworzenie funkcji
użytkownika.
Definiowanie własnych formularzy i okien dialogowych
Praca z dodatkiem Analiza Danych
Podstawy pracy z programem Mathcad (ekran roboczy, proste obliczenia),
operatory, budowanie prostych wyrażeń algebraicznych, modyfikacja wyrażeń
algebraicznych, praca ze zmiennymi (definiowanie zmiennych lokalnych i
globalnych, szacowanie wartości zmiennej, zmienne zakresowe, zmienne
predefiniowane - pi, e itp.).
Przetwarzanie symboliczne. Sposoby wykonywania obliczeń symbolicznych.
Upraszczanie i przekształcanie wyrażeń algebraicznych. Stosowanie
wielokrotnych operacji symbolicznych. Zmiana wyglądu operacji symbolicznych,
modyfikatory wyrażeń symbolicznych. Transformaty
Suma godzin:
Narzędzia dydaktyczne
1
1
2
1
1
1
1
1
2
2
15
Liczba
godzin
2
2
2
2
4
2
2
2
2
2
4
4
30
1
2
3
Wykład z prezentacją multimedialną
Wykład problemowy
Ćwiczenia laboratoryjne: rozwiązywanie zadań, praca w grupach, analiza przypadków
Sposoby oceny
F1
F2
P1
P2
Ocena formująca
Ocena z testów sprawdzających przygotowanie do zajęć
Ocena za realizację zestawu zadań związanych z tematyką laboratorium
Ocena podsumowująca
Średnia z ocen otrzymanych za realizację poszczególnych grup tematycznych
Ocena z poziomu wiedzy teoretycznej
Obciążenie pracą studenta
Średnia liczba godzin na
zrealizowanie aktywności
Forma aktywności
[Godziny kontaktowe z wykładowcą, realizowane w formie zajęć
dydaktycznych – łączna liczba godzin w semestrze]
[Godziny kontaktowe z wykładowcą, realizowane w formie np.
konsultacji w odniesieniu – łączna liczba godzin w semestrze]
[Przygotowanie się do laboratorium – łączna liczba godzin w
semestrze]
[Przygotowanie się do zajęć – łączna liczba godzin w semestrze]
Suma
Sumaryczna liczba punktów ECTS dla przedmiotu
45
3
27
75
3
Literatura podstawowa
1
2
Smogur Z.: Excel w zastosowaniach inżynieryjnych. Wyd. Helion, Gliwice 2008.
Willis T., Newsome B.: Visual Basic 2005. Od podstaw. Wyd. Helion, Gliwice 2006.
3
4
5
Meloni J.C.: PHP, MySQL i Apache dla każdego. Wyd. Helion, Gliwice 2007
Motyka R., Rasała D.: Mathcad. Od obliczeń do programowania. Wyd. Helion 2012
Pietraszek J. Mathcad. Ćwiczenia. Wyd. Helion, Gliwice 2002.
Literatura uzupełniająca
Macierz efektów kształcenia
EK 1
Odniesienie
danego efektu
kształcenia do
efektów
zdefiniowanych
dla całego
programu
(PEK)
MBM1A_W07+
EK 2
MBM1A_U01+,
C1, C2
EK 3
MBM1A_U02+
C1,C2
EK 4
MBM1A_U11+
C1,C2
Efekt
kształcenia
Cele
przedmiotu
C1
Treści programowe
W1, L1, L2
W1, W2.W3,W4,
W5, W6,W7, W8,
W9, W10,
W11,W12 L1,
L2,L3,L4,L5,L6,L7,
L8, L9, L10, L11,
L12, L13
W2.W3,W4, W5,
W6,W7, W8, W9,
W10, W11,W12,
L1, L2, L3, L4,
L5,L6,L7, L8, L9,
L10, L11, L12, L13
W1,W2.W3,W4,
W5, W6,W7, W8,
W9, W10,
W11,W12, L1, L2,
L3, L4, L5,L6,L7,
Narzędzia
dydaktyczne
Sposób oceny
1, 3
F1,F2,P2
1,2,3
F1,F2,P2
1,2,3
F1, F2, P2
1,2,3
F1, F2, P1, P2
EK 5
MBM1A_U04+
C1, C2
EK 6
MBM1A_K03+
C1, C2
L8, L9, L10, L11,
L12, L13
W1,W5,W12, L1,
L2, L3, L4,
L5,L6,L7, L8, L9,
L10, L11, L12, L13
W1, L1, L2
1, 2, 3
F1, F2, P1, P2
1,2,3
F1, F2, P1
Formy oceny – szczegóły
Na ocenę 2 (ndst)
Na ocenę 3 (dst)
Nie potrafi obsługiwać
stacji roboczej
Umie korzystać z
urządzeń
zewnętrznych stacji
roboczej
EK 2
Nie potrafi korzystać z
zewnętrznych zasobów
informacji
Umie pobrać dane ze
źródeł zewnętrznych i
zapisać je w skazanej
lokalizacji
EK 3
Nie potrafi wykorzystać
dostępnego
oprogramowania do
rozwiązywania
problemów
technicznych
Potrafi opracować
dokumentację
techniczna przy
wykorzystaniu
narzędzi
informatycznych w
stopniu
podstawowym
EK 1
Na ocenę 4 (db)
Potrafi korzystać z
posiadanej wiedzy i
umiejętności
dotyczącej
technologii
informatycznych w
zakresie pracy
zespołowej
Umie pobrać dane
oraz informacje ze
źródeł zewnętrznych
i zapisać oraz w jaki
sposób je
przetworzyć celem
dalszej analizy
Potrafi wykorzystać
zaawansowane
narzędzia
informatyczne do
właściwej
interpretacji
problemów
technicznych.
EK 4
Nie potrafi posługiwać
się żadnym językiem
programowania i
budować baz danych
Potrafi budować bazę
danych przy użyciu
kreatora i
programować na
poziomie
podstawowym
Potrafi budować
relacyjne bazy
danych i
programować
aplikacje w stopniu
zaawansowanym
EK 5
Nie potrafi pracować w
zespołach
Potrafi pracować
jedynie samodzielnie
lub w bardzo małych
grupach
Rozwiązuje zadnia
samodzielnie i w
zespołach
problemowych
Potrafi
podporządkować się
regułom pracy
zespołowej
Potrafi swoje działania
prowadzić w sposób
odpowiedzialny za
innych
EK 6
Nie poczuwa się do
rzetelnego wykonywania
zadań
Autor programu:
Adres e-mail:
Jednostka
organizacyjna:
Osoba, osoby
prowadzące:
Na ocenę 5 (bdb)
Umie pobrać dane
zewnętrzne, i je zapisać
oraz zna zasady
korzystania z
oprogramowania
zależności od rodzaju
licencji
Potrafi łączyć
informacje i dane o
różnym charakterze do
rozwiązywania
złożonych problemów
technicznych.
Potrafi przygotować
dokumentację
techniczną korzystając
z różnych narzędzi
informatycznych w
formie koncepcyjnej i
właściwie je uzasadnić
Potrafi w komunikacji
posługiwać się
zróżnicowanymi
technikami
informatycznymi
pozyskiwania i
gromadzenia danych
oraz przetwarzania ich
przy użyciu autorskich
aplikacji
Rozwiązuje zadania
samodzielnie i w
zespołach, w których
przyjmuje funkcje
kierownicze
Zna i stosuje zasady
etyki inżyniera w pracy
zespołowej i
indywidualnej
dr Marek Błaszczak
[email protected]
Wydział Mechaniczny, Instytut Technologicznych Systemów Informacyjnych
dr Marek Błaszczak, dr inż. Piotr Jaremek, dr inż. Tomasz Gorecki, dr inż. Jacek
Domińczuk, dr inż. Jarosław Zubrzycki, mgr inż. Jakub Szabelski, dr inż. Piotr
Penkała, mgr inż. Łukasz Wojciechowski, dr inż. Dariusz Wołos, prof. dr hab. inż.
Miron Czerniec