Opis modułu - Instytut Inżynierii i Gospodarki Wodnej Politechnika

KARTA MODUŁU
Informatyczne podstawy projektowania
Computer Programming and Computer Aided Design
Kierunek: IŚ
Rok studiów: I
Semestr: 2
Kod modułu:
Rodzaj modułu: obligatoryjny
Punktacja ECTS: 6
Jednostka realizująca moduł
Instytut Inżynierii i Gospodarki Wodnej, Instytut
Zaopatrzenia w Wodę i Ochrony Środowiska,
Instytut Inżynierii Cieplnej i Ochrony Powietrza
Kierownik modułu
dr hab. Wanda Kowalska, prof. PK,
dr inż. Artur Guzik, mgr Andrzej Kowalik, mgr Mariola
Kędra, dr hab. Wanda Kowalska, prof. PK, dr Marek
Kubala, mgr inż. Krzyszof Lis, dr inż. Stanisław Mazoń,
mgr inż. Marek Prymon, dr inż. Renata Sikorska, dr inż.
Dorota Skrzyniowska, dr Tomasz Ściężor, dr Zbigniew
Ślusarczyk, dr Maria Wit, dr inż. Andrzej Wolak, dr inż.
Jan Wrona
Skład zespołu dydaktycznego
Struktura modułu:
Moduł składa się z dwóch części:
•
•
•
•
•
Wykłady
Ćwiczenia audytoryjne
Laboratorium
Projektowanie
Praca własna studenta
MATLAB
godz/sem: 15 =
godz/sem: 9 =
godz/sem: 36 =
godz/sem:
0
godz/sem: 30 =
CAD
10
5
15
+
+
+
5
4
21
15
+
15
Słowa kluczowe: algorytm, tablica, macierz, instrukcja, skrypt, funkcja, CAD, AutoCAD, rysunek techniczny,
Computer-Aided Design
Cele i efekty kształcenia części I:
Celem I części modułu jest wykształcenie umiejętności konstruowania algorytmów służących do
rozwiązywania zagadnień projektowych i zadań obliczeniowych, kodowania algorytmów w języku
programowania MATLAB.
Efektem kształcenia ma być umiejętność samodzielnego przygotowania logicznego, sekwencyjnego sposobu
postępowania prowadzącego do rozwiązania danego zadania oraz nabycie umiejętności realizacji algorytmów
dla konkretnych obliczeń inżynierskich przy wykorzystaniu pakietu MATLAB
Cele i efekty kształcenia części II:
Celem II części modułu jest nabycie umiejętności posługiwania się programami do tworzenia dokumentacji
technicznej projektów inżynierskich na przykładzie programu AutoCAD.
Efektem kształcenia ma być:
─
poznanie filozofii pracy z programem AutoCAD,
─
nabycie biegłości w posługiwaniu się programem AutoCAD
─
poznanie zakresu zastosowań programów typu CAD (komputerowe wspomaganie projektowania).
Część I modułu
Wykłady (5 x 2 godz.):
– Ogólne omówienie zaawansowanego środowiska obliczeniowego MATLAB. Struktury danych w
MATLAB-ie, zmienne, tablice, macierze, operatory arytmetyczne i logiczne, funkcje standardowe,
podstawowe działania wykonywane na tablicach i macierzach, funkcje MATLAB–a do generowania
podstawowych typów tablic.
– Szybkie tworzenie ciągów i tablic. Tworzenie, poprawianie i uruchamianie skryptów. Wczytywanie z
poziomu skryptu danych do obliczeń zapisanych na pliku tekstowym.
– Formatowany zapis, z poziomu skryptu, danych i wyników na plik tekstowy. Instrukcje warunkowe –
składnia i działanie
– Podstawy programowania w MATLAB–ie – pętle: for, while; funkcje.
– Grafika w MATLAB–ie – tworzenie różnego typu wykresów funkcji y=f(x). Edytowanie wykresu
krzywej w sposób interaktywny lub z poziomu skryptu. Dodanie nowej krzywej do istniejącego
wykresu funkcji. Przykład grafiki 3–D.
Ćwiczenia audytoryjne (2 x 2 godz. + 1 godz.):
─ algorytmizacja trzech przykładowych zadań inżynierskich i ich zapis w środowisku MATLAB-a
Ćwiczenia laboratoryjne (5 x 3 godz. ):
– Praktyczne zapoznanie się z elementami i opcjami okna aplikacji MATLAB. Zapoznanie się z
dostępnymi w MATLAB–ie formami pomocy. Wyznaczanie wartości wyrażeń arytmetycznych z
poziomu okna Command Window i z wykorzystaniem skryptu. Tworzenie, poprawianie i
uruchamianie skryptów
– Ćwiczenie różnych sposobów określania ciągów liczbowych i tablic w MATLAB–ie. Działania na
ciągach i tablicach. Wykorzystanie funkcji MATLAB–a przedstawionych na wykładzie.
– Tabelaryzacja funkcji danej jednym i dwoma wzorami – wykorzystanie instrukcji for i instrukcji
warunkowej. Wykonanie wykresu funkcji typu XY, edytowanie wykresu z poziomu okna graficznego i
z poziomu skryptu
– Wykorzystanie funkcji MATLAB–a do rysowania różnych wykresów funkcji jednej zmiennej.
– Wykorzystanie funkcji MATLAB–a do rysowania wykresów 3–D funkcji dwóch zmiennych
Część II modułu
Wykłady (2 x 2 godz.+1 godz.):
─ Systemy Computer-aided design (CAD). Środowisko pracy w systemie AutoCAD.
─ Podstawowe obiekty rysunkowe. Rysowanie precyzyjne.
─ Edycja, teksty i wymiarowanie. Bloki i odnośniki.
─ Obszar modelu i papieru, rzutnie, przygotowanie do wydruku.
─ Wstęp do pracy z mapami w systemie AutoCAD.
─ Wstęp do rysunku 3D.
Ćwiczenia audytoryjne (2 x 2 godz.):
─ przykłady zadań projektowych rozwiązywanych przy użyciu CAD
─ system AutoCAD jako procesor graficzny (przygotowanie danych wejściowych i przedstawianie
wyników na rys. technicznym)
Ćwiczenia laboratoryjne (10 x 2 godz. + 1 godz.):
W ramach części modułu dotyczącej aplikacji CAD:
─ tworzenie szablonu rysunku, sposoby podglądu rysunku, podstawowe obiekty rysunkowe,
─ metody precyzyjnego rysowania, edycja obiektów rysunkowych, napisy i ich modyfikacje,
─ kreskowanie, wymiarowanie operacje na blokach,
─
─
─
─
─
─
─
obszar modelu, obszar papieru, rzutnie,
skalowanie i dopasowywanie rzutni,
przygotowanie rysunku do wydruku,
przykład wykorzystania zeskanowanej mapy jako podkładu do projektu,
zasady digitalizacji map,
zapytania o odległości i pola powierzchni,
wstęp do modelowania przestrzennego.
Praca własna (30 godz.):
Samodzielne opracowywanie algorytmów i programów do zadanych tematów
Moduły, których zaliczenie warunkuje podjęcie przedmiotowego kursu:
W części I modułu: Technologie informacyjne
W części II modułu: Geometria wykreślna, rysunek techniczny
Forma zaliczenia modułu:
•
•
•
Wykładu
– brak
Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych (L) na podstawie wyników pisemnych prac kontrolnych
Zasady tworzenia oceny końcowej: ocena = 0,5xL CAD +0,5xL MATLAB
Podręczniki, skrypty, pomoce dydaktyczne:
• Opracowania własne przygotowane przez zespół prowadzących zajęcia,
•
•
A.Pikoń , AutoCAD (w wersji obowiązującej na zajęciach w danym roku akademickim),
B. Mrozek, Z. Mrozek , “Matlab i Simulink”, wyd. II, Wydawnictwo Helion, Gliwice 2004