Metody numeryczne - Instytut Oceanografii

Nazwa przedmiotu
Metody numeryczne
Kod ECTS
Uzupełnia pracownik toku studiów, według ustalonego w UG wzoru
Nazwa jednostki prowadzącej przedmiot
Wydział Oceanografii i Geografii / Instytut Oceanografii
Studia
kierunek
Oceanografia
stopień
II
forma studiów
stacjonarne
specjalność
Fizyka morza
specjalizacja
Nazwisko osoby prowadzącej (osób prowadzących)
Dr Gabriela Gic-Grusza
Formy zajęć, sposób ich realizacji i przypisana im liczba godzin
A. Formy zajęć :
• wykład
• ćwiczenia: laboratoryjne
Nakład pracy studenta/ Liczba punktów ECTS
Zajęcia wymagające bezpośredniego udziału
nauczyciela akademickiego
Łączna
Liczba
Liczba
Forma aktywności
liczba
punktów
godzin
godzin
ECTS
udział w wykładach
15
udział w ćwiczeniach
30
udział w egzaminie/
zaliczeniu
udział w konsultacjach
(kontakt oferowany)
B. Sposób realizacji:
• zajęcia w sali dydaktycznej
Forma aktywności
przygotowanie do
egzaminu/ zaliczenia
(studiowanie literatury)
zajęcia o charakterze
praktycznym
(przygotowywanie się
do zajęć, samodzielne
wykonywanie prac)
C. Liczba godzin: 45, w tym:
wykład: 15 godzin
ćwiczenia (laboratoryjne): 30 godzin
65
4
5
15
Praca własna studenta
Łączna
Liczba
liczba
godzin
godzin
Liczba
punktów
ECTS
35
65
1
30
Sumaryczny nakład pracy studenta: 130
Łączna liczba punktów ECTS: 5
Cykl dydaktyczny
I/semestr zimowy
Status przedmiotu
• obowiązkowy /fakultatywny dla pozostałych
specjalności
Język wykładowy
Język polski
Metody dydaktyczne
Wykład
• wykład z prezentacją multimedialną
Ćwiczenia
• ćwiczenia w laboratorium komputerowym.
Forma i sposób zaliczenia oraz podstawowe kryteria oceny lub wymagania
egzaminacyjne
A. Sposób zaliczenia
• wykład: zaliczenie z oceną
• ćwiczenia: zaliczenie z oceną
B. Formy zaliczenia
Wykład
kolokwium: pytania testowe z odpowiedziami do wyboru oraz z pytaniami
(zadaniami) otwartymi oraz zadaniem polegającym na rozwiązaniu problemu
Ćwiczenia
Zaliczenie przedmiotu odbywa się na podstawie kolokwiów przeprowadzanych po zakończeniu każdego z bloków tematycznych. Kolokwia
polegają na wykonaniu zestawu ćwiczeń przy komputerze, mogą też
dodatkowo zawierać pytania teoretyczne..
C. Podstawowe kryteria
Wykład
W trakcie kolokwium uczestnicy kursu muszą wykazać się wiedzą zdobytą
podczas całego kursu. Wiedza będzie weryfikowana poprzez test z pytaniami zamkniętymi i otwartymi oraz zadanie polegające na rozwiązaniu
konkretnego problemu.
• Procent pytań/zadań rozwiązanych w ramach egzaminu
Ćwiczenia
Uczestnicy kursu zdobywają w trakcie kolokwium punkty, a ostateczne zaliczenie przedmiotu odbywa się na podstawie sumy zgromadzonych punktów
• Procent wykonania ćwiczeń w ramach kolokwium
Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymogami wstępnymi
A. Wymagania formalne: Technologia informacyjna, Programowanie
B. Wymagania wstępne: Umiejętność pracy w systemie Windows, umiejętność posługiwania się podstawowym oprogramowaniem
wykorzystywanym w oceanografii (pakiet biurowy MSOffice, Surfer). Znajomość języka programowania C++, fortran
Cele przedmiotu
Głównym celem przedmiotu jest praktyczne nauczenie stosowania metod numerycznych w różnorodnych obliczeniach
oceanograficznych.
Treści programowe
Problematyka wykładów:
A.1.
historia metod numerycznych, zastosowania metod numerycznych,
A.2.
rodzaje i źródła błędów,
A.3.
dokładność, stabilność i efektywność rozwiązań numerycznych,
A.4.
rozwiązywanie równań algebraicznych,
A.5.
numeryczne całkowanie funkcji,
A.6.
metoda Monte Carlo,
A.7.
rozwiązywanie równań różniczkowych zwyczajnych i cząstkowych,
A.8.
operacje matematyczne na macierzach,
A.9.
aproksymacja i interpolacja
Problematyka ćwiczeń:
B.1.
rodzaje i źródła błędów,
B.2.
dokładność, stabilność i efektywność rozwiązań numerycznych,
B.3.
rozwiązywanie równań algebraicznych,
B.4.
numeryczne całkowanie funkcji,
B.5.
metoda Monte Carlo,
B.6.
rozwiązywanie równań różniczkowych zwyczajnych i cząstkowych,
B.7.
operacje matematyczne na macierzach,
B.8.
aproksymacja i interpolacja
Wykaz literatury
A. Literatura wymagana do ostatecznego zaliczenia zajęć (zdania egzaminu):
A.1.
Potter D., 1982. Metody obliczeniowe fizyki, Wyd. PWN, Warszawa (http://libwww.lanl.gov/numerical/bookcpdf.html)
B. Literatura uzupełniająca
B.1.
Press W. H., Teukolsky S. A., Vetterling W. T., Flannery B. P., 2002, Numerical recepis in C: the art of
scientific computing Cambridge University Press,
Efekty uczenia się
Kod efektu
kształcenia
dla modułu
W_1
W_2
W_3
Odniesienie
do efektów
Opis efektu kształcenia
kształcenia
dla kierunku
(stopień
Po zaliczeniu przedmiotu student:
realizacji)
WIEDZA
W interpretacji zjawisk i procesów przyrodniczych zachodzących w morzach i
K_W04+
oceanach konsekwentnie stosuje metodę naukową (A.2–A9, B.1.-B.8.)
Analizuje i wybiera właściwe metody badawcze, ocenia błędy i niedoskonałości
K_W05++
stosowanych metod (A.2–A9, B.1.-B.8.)
Potrafi wyjaśnić i analizować wzajemne powiązania miedzy zjawiskami i proceK_W08+
sami zachodzącymi w środowisku morskim (A.2–A9, B.1.-B.8.)
W_4
K_W10+
W_5
K_W11++
W_6
K_W12+++
W_7
K_W13++
Sposób weryfikacji
kolokwia pisemne
kolokwia pisemne
kolokwia pisemne
Potrafi przedstawić najnowsze kierunki rozwoju badań środowiska morskiego i
aktualnie stosowane metody badawcze (A.2–A9, B.1.-B.8.)
kolokwia pisemne
Zna i potrafi zastosować narzędzia matematyczne i statystyczne pozwalające na
opisywanie środowiska morskiego oraz prognozowanie zjawisk i procesów w
nim zachodzących (A.2–A9, B.1.-B.8.)
Zna i potrafi wybrać specjalistyczne narzędzia informatyczne w celu tworzenia i
korzystania ze zbiorów danych, a także dokonywania obliczeń związanych z
funkcjonowaniem środowiska morskiego (A.2–A9, B.1.-B.8.)
Zna zaawansowane techniki, metody badawcze oraz narzędzia współcześnie
wykorzystywane w pracy oceanografa w zależności od studiowanej specjalności
(A.2–A9, B.1.-B.8.)
kolokwia pisemne
kolokwia pisemne
kolokwia pisemne
UMIEJĘTNOŚCI
Potrafi wybrać i samodzielnie zastosować zaawansowane techniki i narzędzia
badawcze w zakresie badań oceanograficznych, adekwatnie do studiowanej specjalności i rozważanego problemu badawczego
Pod kierunkiem opiekuna naukowego wykonuje zadania badawcze w zakresie
analizy środowiska morskiego przy użyciu właściwych metod opisu i identyfikacji
kolokwia pisemne /
prace wykonywane
podczas ćwiczeń
kolokwia pisemne /
prace wykonywane
podczas ćwiczeń
kolokwia pisemne /
prace wykonywane
podczas ćwiczeń
U_1
K_U01+
U_2
K_U06+
U_3
K_U09++
Posługuje się właściwymi matematycznymi i statystycznymi metodami do analizy danych i opisu zjawisk oraz procesów zachodzących w środowisku morskim
U_4
K_U10+
Samodzielnie korzysta ze specjalistycznych pakietów oprogramowania użytkowego wykorzystywanych we współczesnej oceanografii
K_1
K_K01+
Zna ograniczenia własnej wiedzy oraz umiejętności fachowych, wykazuje potrzebę ciągłego dokształcania się i doskonalenia zawodowego
obserwowanie pracy
na zajęciach
K_2
K_K04+
Potrafi porozumiewać się ze specjalistami i niespecjalistami w sytuacjach związanych z pracą oceanografa
obserwowanie pracy
na zajęciach
K_3
K_K10+
Systematycznie korzysta ze zbiorów literatury naukowej i popularnonaukowej w
celu poszerzania i pogłębiania wiedzy, potrafi dokonać wyboru literatury wła-
obserwowanie pracy
na zajęciach
kolokwia pisemne /
prace wykonywane
podczas ćwiczeń
KOMPETENCJE SPOŁECZNE
ściwej dla aktualnie opracowywanego tematu badawczego
K_4
K_5
Kontakt
[email protected]
K_K14+
Zna i docenia praktyczne zastosowanie zdobytej wiedzy
K_K15+
Potrafi wykorzystywać posiadane kwalifikacje do działań związanych z inicjowaniem i realizacją zadań zawodowych
obserwowanie pracy
na zajęciach
obserwowanie pracy
na zajęciach