Matematyka stosowana z elementami chemometrii (0310-CH-S1-018)

Transkrypt

Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wydział Matematyki, Fizyki i Chemii
str. 1
Kierunek i poziom studiów: chemia, poziom pierwszy
Sylabus modułu: Matematyka stosowana z elementami chemometrii (0310-CH-S1-018)
1. Informacje ogólne
koordynator modułu
rok akademicki
semestr
forma studiów
sposób ustalania oceny
końcowej modułu
dr hab. Michał Daszykowski, prof. UŚ
2013/2014
trzeci/zimowy
stacjonarne
W przypadku uzyskania pozytywnych ocen z poszczególnych sposobów weryfikacji
efektów kształcenia modułu ocena końcowa modułu jest średnią ważoną tychże ocen.
W przeciwnym razie, student nie uzyskuje pozytywnej oceny z modułu.
Do ustalenia końcowej oceny modułu stosuje się następujące wagi:
- kolokwia (0310-CH-S1-018_w_1-3) waga: 0,3
- rozwiązanie problemu (0310-CH-S1-018_w_4) waga: 0,2
- zaliczenie (0310-CH-S1-018_w_5) waga: 0,5
informacje dodatkowe
2. Opis zajęć dydaktycznych i pracy studenta
nazwa
Wykład
prowadzący
grupa(-y)
treści zajęć
metody
prowadzenia
zajęć
liczba godzin
dydaktycznych
(kontaktowych)
kod
0310-CH-S1018_fs_1
dr Michał Daszykowski, prof. UŚ
wszystkie grupy
1. Wprowadzenie do statystyki (2 h): przedmiot statystyki i jej zastosowania.
2. Prawdopodobieństwo i rozkład normalny (2 h): podstawowe pojęcia statystyczne, skale
pomiarowe. Statystyka opisowa: średnia, mediana, moda, odchylenie standardowe. Funkcje
rozkładu: rozkład normalny, parametry populacji i ich estymatory, momenty rozkładu, tabele
statystyczne.
3. Wprowadzenie do testowania hipotez badawczych (2h): przedział ufności wartości średniej
4. Statystyczne metody testowania hipotez badawczych (2h): test normalności rozkładu,
transformacje danych do rozkładu normalnego. Rozkład t. Testowanie hipotez:
porównywanie dwóch średnich i wariacji, porównywanie wielokrotne, testy rozkładu,
przedziały ufności, poziom istotności, błędy I i II rodzaju.
5. Wprowadzenie do regresji jednoparametrowej (2h): regresja jednoparametrowa,
współczynniki regresji.
6. Regresja wieloraka (2h): regresja wieloraka: ograniczenia metody, istotność regresji,
przedziały ufności współczynników regresji. Wizualizacja modelu. Ocena jakości modelu.
Korelacja: istotność korelacji, istotność różnic pomiędzy dwoma współczynnikami korelacji.
Obiekty odległe.
7. Podstawy planowania i optymalizacji eksperymentu (2h): wprowadzenie do planowania
eksperymentu: plany poznawcze i plany optymalne.
8. Wprowadzenie do chemometrii (1h): wprowadzenie do chemometrii. Główne działy
chemometrii i jej metody. Podstawowe metody i zastosowania.
Wykład prowadzony z użyciem środków audiowizualnych
15
liczba godzin
pracy własnej
studenta
opis pracy
własnej studenta
organizacja zajęć
literatura
obowiązkowa
literatura
uzupełniająca
adres strony
www zajęć
informacje
dodatkowe
nazwa
Laboratorium
prowadzący
grupa(-y)
treści zajęć
metody
prowadzenia
str. 2
10
Powtórzenie wprowadzonych w ramach wykładu zagadnień i pojęć w celu lepszego
zrozumienia nowych treści (na podstawie notatek z wykładów), indywidualne pogłębianie
wiadomości dotyczących zagadnień wykładu wykorzystując źródła literaturowe,
przygotowanie do zajęć.
Wykłady prowadzone przez pierwszą połowę semestru w formie zblokowanej (dwie godziny
wykładu/tydzień)
1. I. Stanimirova, Opracowanie wyników pomiarów eksperymentalnych; Skrypt dla studentów
kierunku chemia
1. J.R. Taylor, Wstęp do analizy błędu pomiarowego, PWN, Warszawa, 2011,
2. D.L. Massart, B.G.M. Vandeginste, L.M.C. Buydens S. de Jong, P.J. Lewi, J. Smeyers-Verbeke,
Handbook of chemometrics and qualimetrics: part A, Elsevier, Amsterdam, The Netherlands,
1997,
3. M. Korzyński, Metodyka eksperymentu, WNT, Warszawa, 2006,
4. S.D. Brown, R. Tauler, B. Walczak, Comprehensive Chemometrics, Elsevier, Amsterdam,
2009,
5. J.N. Miller, J.C. Miller, Statistics and chemometrics for analytical chemistry, Prentice Hall,
London, 2010.
6. K. Doerffel, Statystyka dla chemików analityków, WNT, Warszawa, 1989.
W celu lepszego zrozumienia treści wykładu zaleca się przed każdym kolejnym wykładem
powtórzyć wprowadzone wcześniej zagadnienia i pojęcia.
kod
0310-CH-S1018_fs_2
dr Ivana Stanimirova-Daszykowska/dr hab. Michał Daszykowski, prof. UŚ
wszystkie grupy ćwiczeniowe
1. Raportowanie wyniku analitycznego (zasady zaokrąglania, cyfry znaczące) (2 h)
2. Kolokwium pisemne na zaliczenie (1 h)
3. Rozkład normalny i parametry opisujące rozkład normalny (3 h)
4. Praktyczne testowanie hipotez statystycznych - przedział ufności wartości średniej (2 h)
5. Parametryczne hipotezy statystyczne (porównanie serii pomiarów z wartością krytyczną),
testowanie wartości średnich dwóch serii pomiarów, testowanie wartości średnich dwóch
serii pomiarów, test Fishera (3 h)
6. Kolokwium pisemne (1 h)
7. Regresja liniowa, korelacja dwóch zmiennych, regresja wieloraka (2 h)
8. Kolokwium pisemne (1 h)
9. Wprowadzenie do środowiska arkusza kalkulacyjnego Excel (2 h)
10. Działania na wektorach i macierzach z wykorzystaniem arkusza kalkulacyjnego Excel (2 h)
11. Charakterystyka rozkładu normalnego, wizualizacja rozkładu za pomocą histogramu (2 h)
12. Testowanie hipotez statystycznych posługując się arkuszem kalkulacyjnym Excel (3 h)
13. Obliczanie współczynników regresji jednoparametrowej i wielorakiej, wizualizacja modelu
(3 h)
14. Praktyczne rozwiązywanie problemów z użyciem arkusza kalkulacyjnego Excel sprawdzenie umiejętności posługiwaniem się arkuszem kalkulacyjnym (3 h)
Zajęcia o charakterze praktycznym, ćwiczenia rachunkowe, posługiwanie się tablicami
statystycznymi, wykorzystanie komputerów (laboratorium komputerowe) i oprogramowania
zajęć
liczba godzin
dydaktycznych
(kontaktowych)
liczba godzin
pracy własnej
studenta
opis pracy
własnej studenta
organizacja zajęć
literatura
obowiązkowa
literatura
uzupełniająca
adres strony
www zajęć
informacje
dodatkowe
obliczeniowego (np. typu arkusz kalkulacyjny).
30
30
Powtórzenie zagadnień i pojęć wprowadzonych w ramach wykładu, przygotowanie do zajęć
laboratoryjnych, indywidualne rozwiązywanie problemów natury obliczeniowej
przedstawianych na wykładach i w trakcie zajęć, praca z komputerem w środowisku arkusza
kalkulacyjnego.
Zajęcia prowadzone w laboratoriach komputerowych Instytutu Chemii
1. I. Stanimirova, Opracowanie wyników pomiarów eksperymentalnych; Skrypt opracowany
dla studentów kierunku chemia w ramach kierunku zamawianego
2. K. Doerffel, Statystyka dla chemików analityków, WNT, Warszawa, 1989
1. M. Korzyński, Metodyka eksperymentu, WNT, Warszawa, 2006,
2. Tematy pomocy arkusza kalkulacyjnego Excel dotyczące zagadnień przedmiotu.
Studenci powinni być przygotowani do zajęć. Są zobowiązani posiadać na zajęciach: własne
notatki z wykładów i zajęć, kalkulator naukowy (z podstawowymi i rozszerzonymi funkcjami
matematycznymi (funkcje trygonometryczne, logarytmowanie)). Wszystkie dodatkowe
materiały przekazywane są studentom przez prowadzących.
nazwa
Konsultacje
prowadzący
grupa(-y)
treści zajęć
metody
prowadzenia
zajęć
liczba godzin
dydaktycznych
(kontaktowych)
liczba godzin
pracy własnej
studenta
opis pracy
własnej studenta
organizacja zajęć
literatura
obowiązkowa
literatura
uzupełniająca
adres strony
www zajęć
str. 3
kod
0310-CH-S1018_fs_3
W zależności od bieżących potrzeb studentów, zakres zagadnień przedstawianych na
wykładzie i laboratorium.
Zajęcia prowadzone w formie bezpośrednich konsultacji z osobami, które zgłaszają realną
potrzebę wyjaśnienia wybranych zagadnień w ramach modułu 0310-CH-S1-018.
7,5
wedle uznania studenta
Indywidualna analiza zakresu materiału, z którymi student ma trudności, sformułowanie
zakresu i przedmiotu problemu.
Zajęcia odbywają się zgodnie z ustalonymi terminami konsultacji lub po wcześniejszym
ustaleniu terminu (innego niż zaproponowane przez nauczyciela akademickiego).
Harmonogram konsultacji jest ustalany ze studentami po rozpoczęciu zajęć.
jak w przypadku wykładu
jak w przypadku wykładu
str. 4
informacje
dodatkowe
nazwa
Tutorial
prowadzący
grupa(-y)
treści zajęć
metody
prowadzenia
zajęć
liczba godzin
dydaktycznych
(kontaktowych)
liczba godzin
pracy własnej
studenta
opis pracy
własnej studenta
organizacja zajęć
literatura
obowiązkowa
literatura
uzupełniająca
adres strony
www zajęć
informacje
dodatkowe
kod
0310-CH-S1018_fs_4
indywidualne ustalenia ze studentem
Zajęcia nieobowiązkowe dedykowane studentom, którzy chcą pogłębić wiedzę z zakresu
przedmiotu, a także rozpocząć współpracę na polu naukowo-badawczym z nauczycielem
akademickim. W ramach tejże współpracy studenci pod nadzorem opiekuna naukowego
rozwiązują realne problemy chemiczne, wymagające znajomości zaawansowanych metod
statystycznych/chemometrycznych i ich praktycznego stosowania.
W zależności od stopnia zainteresowania studenta
wedle uznania studenta
Samodzielne opracowywanie zagadnień, rozwiązywanie problemów, itp.
Zajęcia realizowane po uprzednim ustaleniu terminów spotkań w pokojach naukowych
Instytutu Chemii.
1. D.L. Massart, B.G.M. Vandeginste, L.M.C. Buydens S. de Jong, P.J. Lewi, J. Smeyers-Verbeke,
Handbook of chemometrics and qualimetrics: part A, Elsevier, Amsterdam, The Netherlands,
1997,
2. B.G.M. Vandeginste, D.L. Massart, L.M.C. Buydens, S. de Jong, P.J. Lewi, J. SmeyersVerbeke, Handbook of chemometrics and qualimetrics: part B, Elsevier, Amsterdam, The
Netherlands, 1998,
3. S.D. Brown, R. Tauler, B. Walczak, Comprehensive Chemometrics, Elsevier, Amsterdam,
2009.
Aktywne uczestnictwo w tej formie zajęć skutkuje podniesieniem oceny końcowej modułu o
0,5 stopnia, jeśli wstępna ocena modułu jest niższa niż 5.
3. Opis sposobów weryfikacji efektów kształcenia modułu
Nazwa
Kolokwium pisemne (na zaliczenie)
kod
0310-CH-S1-018_w_1
kod(-y) zajęć
0310-CH-S1-018_fs_1
osoba(-y)
przeprowadzająca(e) weryfikację
grupa(-y)
Wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
przebieg procesu
weryfikacji
Informacje
dodatkowe
wszystkie grupy laboratoryjne
Poprawne stosowanie zasad podawania wyników pomiarowych z uwzględnieniem cyfr
znaczących, praktyczne zastosowanie reguły zaokrąglania liczb.
60% poprawnych odpowiedzi skutkuje zaliczeniem kolokwium
Kolokwium pisemne z możliwością jednej poprawy w trakcie semestru i jednej przed sesją
egzaminacyjną.
Nazwa
Kolokwium pisemne
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
grupa(-y)
Wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
przebieg procesu
weryfikacji
Informacje
dodatkowe
kod
0310-CH-S1-018_w_2
0310-CH-S1-018_fs_1, 0310-CH-S1-018_fs_2
Rozkład normalny, parametry charakteryzujące rozkład normalny, definicje, praktyczne
testowanie hipotez statystycznych (porównanie serii pomiarów z wartością krytyczną,
porównanie średnich dwóch serii pomiarów).
Uzyskanie 60% możliwych punktów skutkuje zaliczeniem kolokwium na ocenę dostateczną.
Punktacja przedstawia się następująco:
1%-59% ndst
60%-67% dst
68%-75% +dst
76%-83% db
84%-91% +db
92%-100% bdb
egzaminacyjną. Pytania o charakterze otwartym (sprawdzające wiedzę teoretyczną) i
zadania, których rozwiązanie wymaga posiadania umiejętności testowania hipotez
statystycznych.
wymagany kalkulator naukowy, tablice statystyczne (przekazane wcześniej przez
prowadzącego ćwiczenia)
Nazwa
Kolokwium pisemne
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
grupa(-y)
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
str. 5
Kod
0310-CH-S1-018_w_3
0310-CH-S1-018_fs_1, 0310-CH-S1-018_fs_2
test Fishera, korelacja, regresja liniowa, obliczanie współczynników regresji, ocena jakości
modelu regresji
Uzyskanie 60% możliwych punktów skutkuje zaliczeniem kolokwium na ocenę dostateczną.
Punktacja przedstawia się następująco:
1%-59% ndst
60%-67% dst
68%-75% +dst
76%-83% db
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
84%-91% +db
92%-100% bdb
egzaminacyjną. Pytania o charakterze otwartym (sprawdzające wiedzę teoretyczną) i
zadania, których rozwiązanie wymaga umiejętności konstruowania liniowych modeli
kalibracyjnych metodą najmniejszych kwadratów.
wymagany kalkulator naukowy
Nazwa
Rozwiązanie problemów
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
grupa(-y)
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
str. 6
Kod
0310-CH-S1-018_w_4
0310-CH-S1-018_fs_2
wszystkie grupy
Znajomość zagadnień teoretycznych i pojęć wprowadzonych w ramach wykładu;
posługiwanie się poznanymi metodami statystycznymi; umiejętność sporawnego
posługiwania się komputerem i arkuszem kalkulacyjnym w celu rozwiązania problemu
natury obliczeniowej.
bdb – student rozwiązał samodzielnie zadany problem(y) w trakcie zajęć, podczas
rozwiązywania problemu nie posługuje się własnymi notatkami, przejawia biegłą znajomość
środowiska arkusza kalkulacyjnego, zrozumiale przedstawia tok myślenia i objaśnia sposób
rozwiązania problemu, ma dużą wiedzę teoretyczną wymaganą do poprawnego rozwiązania
problemu;
db - student rozwiązał samodzielnie zadany problem(y) w trakcie zajęć posługując się w
małym stopniu swoimi notatkami, sprawnie korzysta z arkusza kalkulacyjnego, przedstawia
tok myślenia i sposób rozwiązania problemu jednak zrozumienie drobnych szczegółów
wymaga dodatkowych pytań ze strony nauczyciela akademickiego, ma wiedzę teoretyczną
wymaganą do poprawnego rozwiązania problemu;
dst - student rozwiązał samodzielnie zadany problem(y), pomimo aktywnego wykorzystania
własnych notatek konieczna była także pomoc nauczyciela akademickiego, zna środowisko
arkusza kalkulacyjnego, przedstawia tok myślenia i objaśnia sposób rozwiązania problemu
jednakże bez aktywnego zadawania pytań przez nauczyciela akademickiego zrozumienie
rozwiązania jest w pełni niemożliwe, student posiada wiedzę teoretyczną na poziomie
progowym umożliwiającą rozwiązanie problemu;
ndst – student nie potrafi rozwiązać samodzielnie zadanego problemu, nie potrafi korzystać
z własnych notatek lub ich nie posiada, ma duże braki w wiedzy uniemożliwiające
rozwiązanie problemu
Ocena może być podniesiona o pół stopnia, jeśli student poprawnie udzieli odpowiedzi na
pytania teoretyczne.
Student samodzielnie rozwiązuje zadany problem wymagający praktycznego zastosowania
zdobytej wiedzy, znajomości środowiska arkusza kalkulacyjnego i umiejętności
implementacji określonych procedur obliczeniowych. Student przedstawia oceniającemu
uzyskane wyniki, przedstawia tok rozumowania, wyjaśnia sposób implementacji obliczeń i
rozwiązania problemu, przedstawia wnioski końcowe. Po zakończonych ćwiczeniach
laboratoryjnych student opracowuje raport.
Podczas rozwiązywania problemu student może posługiwać się własnymi notatkami. Jeśli
zachodzi taka potrzeba może prosić o pomoc nauczyciela akademickiego.
Nazwa
Kolokwium zaliczeniowe
kod(-y) zajęć
osoba(-y)
grupa(-y)
wymagania
merytoryczne
kryteria oceny
przebieg procesu
weryfikacji
informacje
dodatkowe
str. 7
Kod
0310-CH-S1-018_w_5
0310-CH-S1-018_fs_1, 0310-CH-S1-018_fs_2
dr hab. Michał Daszykowski, prof. UŚ
wszystkie grupy
Znajomość zagadnień teoretycznych i pojęć wprowadzonych w ramach wykładu i ćwiczeń.
Uzyskanie 60% punktów odpowiada ocenie dostatecznej. Punktacja przedstawia się
następująco:
1%-49% ndst
50%-60% dst
61%-70% +dst
71%-80% db
81%-90% +db
91%-100% bdb
Kolokwium zaliczeniowe w formie pisemnej obejmuje z około 10 pytań o charakterze
otwartym, dotyczących zagadnień teoretycznych. Kolokwium trwa do 1,5 godziny zegarowej
i jest organizowane dla wszystkich grup studentów jednocześnie. Punktacja ustalana jest w
zależności od skali trudności pytań. W trakcie trwania semestru, z odpowiednim
wyprzedzeniem, studenci otrzymują listę zagadnień do kolokwium zaliczeniowego.

Matematyka stosowana z elementami chemometrii (0310-CH-S1-018)

Transkrypt

Podobne dokumenty

Grupa L-7 Mechanika gruntów wyniki kol 2

Kierunek i poziom studiów - Instytut Filologii Wschodniosłowiańskiej

Kolokwium zaliczeniowe odbędzie się w środę 24 czerwca, godz. 14

Antyczne korzenie Europy - Instytut Historii i Stosunków

Grupa L-8 Mechanika gruntów wyniki kol 2

Zasady zaliczeń

Zasady zaliczenia kursu - Algebra z Geometrią Analityczną

Kultura starożytnych cywilizacji - Instytut Historii i Stosunków

Wprowadzenie do modeli finansowych z czasem dyskretnym, I rok