Karta Opisu Przedmiotu

Politechnika Opolska
Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki
Karta Opisu Przedmiotu
Kierunek studiów
Profil kształcenia
Poziom studiów
Specjalność
Forma studiów
Semestr studiów
Nazwa przedmiotu
Subject Title
Całk.
5
Wymagania
wstępne w
zakresie
przedmiotu
INFORMATYKA
Ogólnoakademicki
Studia pierwszego stopnia
Studia niestacjonarne
VII
PRZEDMIOT WYBIERALNY I: MODELOWANIE I
SYMULACJA
Nauki podst. (T/N)
N
Modeling and simulation
Tryb zaliczenia przedmiotu
Kod przedmiotu
ECTS (pkt.)
Kont.
1,6 Prakt.
3,4
Zaliczenie na ocenę
Nazwy
Fizyka, Analiza matematyczna, Algebra, Informatyka
przedmiotów
1. Podaje przykłady i metody rozwiązań dotyczące układów równań
algebraicznych oraz różniczkowych.
Wiedza
2. Wymienia podstawowe prawa fizyki, zapisuje odpowiednie równania
(szczególnie z mechaniki i elektryczności)
Umiejętności
Kompetencje
społeczne
1. Rozpoznaje i rozwiązuje proste równania różniczkowe oraz układy
równań algebraicznych
2. Biegle korzysta z arkusza kalkulacyjnego, pisze programy w języku
C++
3. Rozwiązuje podstawowe zadania z fizyki: czyta ze zrozumieniem
treść, zapisuje i przekształca równania, podstawia dane i wyciąga
wnioski.
1. Pyta o zagadnienia niezrozumiałe, odpowiada na pytania, identyfikuje
i opisuje problemy.
Program przedmiotu
Forma zajęć
Wykład
Ćwiczenia
Laboratorium
Projekt
Seminarium
L. godz. zajęć w sem.
Prowadzący zajęcia
Całkowita
Kontaktowa
(tytuł/stopień naukowy, imię i nazwisko)
35
10
dr inż. Grzegorz Paweł Korbaś
|
|
45
20
dr inż. Grzegorz Paweł Korbaś
|
40
10
dr inż. Grzegorz Paweł Korbaś
|
|
Treści kształcenia
Wykład
Lp.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Sposób realizacji
Tematyka zajęć
Wybrane problemy modelowania i symulacji.
Modele matematyczne oparte na równaniach lub układach równań algebraicznych,
różnicowych lub różniczkowych.
Numeryczne rozwiązywanie równań różniczkowych (metoda Eulera i inne metody).
Przykłady w arkuszu kalkulacyjnym i języku C++.
Zasada Hamiltona. Równania Lagrange'a-Eulera.
Estymacja parametrów modeli matematycznych w oparciu o pomiary.
Wybrane modele, narzędzia modelowania i ich praktyczne zatosowania.
Kolokwium
Liczba godzin
1
2
2
1
1
2
1
12.
13.
14.
15.
L. godz. kontaktowych w sem.
25
Sposoby sprawdzenia zamierzonych Sprawdzenie praktyczne lub ustne
efektów kształcenia
Laboratorium
Sposób realizacji
Lp.
Tematyka zajęć
1.
Modelowanie matematyczne. Równania algebraiczne, różnicowe i różniczkowe.
2.
Wykorzystanie arkusza kalkulacyjnego w modelowaniu.
3.
Język C++ w modelowaniu i symulacji układów dynamicznych.
4.
Kolokwium 1
5.
Środowisko Matlab/Simulink w modelowaniu i symulacji układów dynamicznych.
6.
Estymacja parametrów.
7.
Kolokwium 2, Zaliczenie
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
L. godz. pracy własnej studenta
10
Liczba godzin
2
4
5
1
4
2
2
L. godz. pracy własnej studenta
25
L. godz. kontaktowych w sem.
20
Sposoby sprawdzenia zamierzonych Ocena pracy na zajęciach, sprawdzenie praktyczne lub ustne
efektów kształcenia
Projekt
Sposób realizacji
Tematyka zajęć
Liczba godzin
Lp.
Tworzenie aplikacji do symulacji - określenie tematów projektów. Podział na grupy.
1
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Praca nad projektem.
Sprawozdanie z postępów. Analiza i rozwiązywanie problemów.
Praca nad projektem 2.
Prezentacja i omówienie projektów, wskazanie poprawek.
Zaliczenia
3
1
3
1
1
L. godz. pracy własnej studenta
10
30
L. godz. kontaktowych w sem.
Sposoby sprawdzenia zamierzonych Ocena pracy na zajęciach, ocena projektu, ocena stopnia udziału w
efektów kształcenia
projekcie
1. Wymienia i objaśnia (podając przykłady) poszczególne etapy
modelowania i inne podstawowe zagadnienia z zakresu
modelowania i symulacji. (W)
2. Objaśnia metodę Eulera, zasadę Hamiltona, schemat
Wiedza
estymacji parametrów i inne zagadnienia omawiane na
3. Wymienia przykłady problemów, metod i narzędzi związanych
z modelowaniem. (W,L,P)
Efekty kształcenia dla
przedmiotu - po
zakończonym cyklu
kształcenia
Umiejętności
Kompetencje
społeczne
1. Pozyskuje informacje (na temat narzędzi, technik i metod
związanych z modelowaniem i symulacją) z literatury oraz
innych źródeł; potrafi integrować pozyskane informacje,
dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz
formułować i uzasadniać opinie. Dokonuje samokształcenia
się w oparciu o otwarte problemy dotyczące modelowania i
symulacji. (W,L,P)
2. Wyprowadza podstawowe modele matematyczne zapisując w
postaci układów równań algebraicznych, różnicowych lub
różniczkowych albo w zapisie operatorowym. (L,P)
3. Wybiera odpowiednie narzędzia i metody do zadanego
problemu modelowania, wykorzystuje arkusz kalkulacyjny,
język C++ oraz środowisko Matlab/simulink aby konstruować
rozwiązania (pracuje nad rozwiązaniem indywidualnie oraz w
grupie). (L,P)
4. Stosuje zasady bezpieczeństwa i higieny pracy podczas pracy
na stanowisku laboratoryjnym. (L,P)
1. Identyfikuje problemy dotyczące ciągłego rozwoju własnego:
zmieniające się narzędzia, doskonalone metody, otwarte
problemy. (W,L,P)
2. Identyfikuje problemy z zakresu modelowania, opisuje je,
śledzi proponowane rozwiązania, dyskutuje na ich temat, pyta
o zagadnienia niezrozumiałe, przedstawia własne koncepcje,
odpowiednio ustala priorytety dla elementów zadania oraz
metod jego rozwiązania. (W,L,P)
3. Integruje grupę, wpływa na jej pracę, dyskutuje na temat
pojawiających się problemów. (P)
Metody dydaktyczne:
Wykład: wykład multimedialny, pokaz; Laboratorium: ćwiczenia praktyczne na stanowiskach
komputerowych, ćwiczenia tablicowe, pogadanka; Projekt: metoda projektu, dyskusja
Forma i warunki zaliczenia przedmiotu:
Wykład: ocena z laboratorium, pozytywna ocena z kolokwium; Laboratorium: frekwencja, ocena pracy
bieżącej na zajęciach, oceny z kolokwiów; Projekt: ocena pracy na zajęciach, ocena projektu, ocena stopnia
udziału w projekcie
Literatura podstawowa:
[1] Korbaś G.P.: Notatki z wykładów [online] http://www.po.gpk.opole.pl (hasło dostępne na zajęciach)
[2] Gutenbaum J.: Modelowanie matematyczne systemów. Omnitech press. Warszawa. 1992
[3] Morrison F.: Sztuka modelowania układów dynamicznych. WNT. Warszawa. 1996
[4] Szücs E.: Modelowanie matematyczne w fizyce i technice. WNT. Warszawa. 1977
Literatura uzupełniająca:
[1] Trzaska Z.: Modelowanie i symulacja układów elektrycznych. Wyd. Polit. Warszawskiej. Warszawa.
[2] Zeigler B.: Teoria modelowania i symulacji. PWN. Warszawa. 1984
______________
* niewłaściwe przekreślić
…………………………………………………..
……………………………………………………….
(kierownik jednostki organizacyjnej/bezpośredni przełożony:
pieczęć/podpis
(Dziekan Wydziału
pieczęć/podpis)