logo PRZ
Karta przedmiotu
logo WYDZ

Matematyka (metody numeryczne) 3


Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:
2015/2016
Nazwa jednostki prowadzącej studia:
Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa
Nazwa kierunku studiów:
Mechanika i budowa maszyn
Obszar kształcenia:
nauki techniczne
Profil studiów:
ogólnoakademicki
Poziom studiów:
pierwszego stopnia
Forma studiów:
stacjonarne
Specjalności na kierunku:
Alternatywne źródła i przetwarzanie energii, Komputerowo wspomagane wytwarzanie, Organizacja produkcji, Pojazdy samochodowe, Programowanie i automatyzacja obróbki
Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:
inżynier
Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:
Katedra Technik Wytwarzania i Automatyzacji
Kod zajęć:
704
Status zajęć:
obowiązkowy dla programu
Układ zajęć w planie studiów:
sem: 3 / W15 L15 / 2 ECTS / Z
Język wykładowy:
polski
Imię i nazwisko koordynatora:
prof. dr hab. inż. Andrzej Kawalec
Terminy konsultacji koordynatora:
Terminy konsultacji koordynatora: Zgodnie z harmonogramem pracy Katedry Technik Wytwarzania i Automatyzacji WBMiL: v.prz.edu.pl/ak

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
Zapoznanie studentów z podstawowymi metodami obliczeń numerycznych występujących w zagadnieniach inżynierskich. Przedstawienie środowiska programowania, sposobów programowania obliczeń numerycznych oraz analizy ich wyników.

Ogólne informacje o zajęciach:
Metody numeryczne umożliwiają tworzenie algorytmów i programów do wykonywania obliczeń matematycznych, w tym m.in. obliczeń zagadnień inżynierskich, z użyciem techniki komputerowej. Przedstawiane w ramach modułu informacje znajdują zastosowanie w każdej dziedzinie nauk inżynierskich, m.in. w inżynierii mechanicznej, technologii wytwarzania, itp.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 Dahlquist G., Björck A. Metody numeryczne PWN, Warszawa. 1983
2 Fortuna Z., Macukow B., Wąsowski J. Metody numeryczne WNT, Warszawa. 2009
3 Ralston A. Wstęp do analizy numerycznej PWN, Warszawa. 1983
Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1 Baron B. Metody numeryczne w Turbo Pascalu Helion, Gliwice. 1995
2 Marciniak A., Gregulec D., Kaczmarek J. Podstawowe procedury numeryczne w języku Tubo Pascal Nakom, Poznań. 1987
Literatura do samodzielnego studiowania
1 Rychlicki W. Od matematyki do programowania. Wszystko, co każdy programista wiedzieć powinien Helion, Gliwice. 2011

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
Student musi być zarejestrowany na semestr 3

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Znajomość podstaw algebry liniowej, pochodnej funkcji, całki oznaczonej. Znajomość podstawowych informacji dot. systemu plików oraz programowania.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Umiejętność tworzenia i testowania algorytmów oraz podstawy programowania.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK Student, który zaliczył zajęcia Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia Związki z KEK Związki z OEK
MEK01 Posiada podstawową wiedzę w zakresie środowisk programistycznych do obliczeń numerycznych, zasad programowania obliczeń numerycznych oraz wybranych metod numerycznego rozwiązywania układów równań liniowych. wykład zaliczenie cz. pisemna K-W001++
K-K001++
W01++
W07++
K01++
MEK02 Posiada podstawową wiedzę w zakresie wybranych metod interpolacji i aproksymacji danych. wykład zaliczenie cz. pisemna K-W001++
K-U009++
W01++
W07++
U09++
MEK03 Posiada podstawową wiedzę w zakresie metod rozwiązywania równań nieliniowych, całkowania numerycznego i numerycznego rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych 1. rzędu. wykład zaliczenie cz. pisemna K-W001++
K-U009++
W01++
W07++
U09++
MEK04 Posiada podstawową wiedzę w zakresie zasad programowania obliczeń numerycznych oraz likwidacji błędów syntaktycznych i wykonania programów. laboratorium obserwacja wykonawstwa zadań obliczeniowych K-U002++
K-U007+++
K-U009++
U02+
U07+++
U08++
U09++
MEK05 Potrafi tworzyć uproszczone programy realizujące obliczenia numeryczne w zakresie algorytmów poznanych w trakcie zajęć. laboratorium obserwacja wykonawstwa zadań obliczeniowych K-U002++
K-U007+++
K-U009++
U02+
U07+++
U08++
U09++
MEK06 Potrafi zastosować najważniejsze, poznane w trakcie zajęć, sposoby testowania wykonanych programów obliczeń numerycznych w zakresie poznanych algorytmów. laboratorium obserwacja wykonawstwa zadań obliczeniowych K-U002++
K-U009++
U02+
U09++

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
3 TK01 Wprowadzenie. Środowiska programistyczne do obliczeń numerycznych. Podstawy programowania zagadnień numerycznych. W01 MEK01
3 TK02 Wprowadzenie do metod numerycznych algebry liniowej. Podstawowe operacje macierzowe. Zasadnicze informacje dot. rozwiązywania układów równań liniowych i uwarunkowania zadań obliczeniowych. Wybrane iteracyjne metody rozwiązywania układów równań liniowych. W01, W02 MEK01
3 TK03 Interpolacja funkcji - wprowadzenie. Interpolacja wielomianowa. Interpolacja Lagrange’a. Idea interpolacji z zastosowaniem funkcji sklejanych. W03 MEK02
3 TK04 Aproksymacja funkcji - wprowadzenie. Metoda najmniejszych kwadratów. Aproksymacja liniowa funkcji jednej zmiennej. W04 MEK02
3 TK05 Podstawowe metody obliczania pierwiastków algebraicznych równań nieliniowych. W05 MEK03
3 TK06 Podstawowe metody obliczania całki oznaczonej. W06 MEK03
3 TK07 Podstawowe metody numerycznego rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych 1. rzędu. Analiza przyczyn błędów obliczeń. W07 MEK03
3 TK08 Programy obliczeń wybranych zagadnień algebry liniowej. L01, L02 MEK04 MEK05 MEK06
3 TK09 Programy odczytu i wstępnego przetwarzania danych pomiarowych. L03, L04 MEK04 MEK05 MEK06
3 TK10 Programy liniowej interpolacji funkcji zadanych w sposób dyskretny. L05, L06 MEK04 MEK05 MEK06
3 TK11 Tworzenie procedur numerycznych. L07 MEK04 MEK05 MEK06

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 3) Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 4.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 3.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 3) Przygotowanie do laboratorium: 4.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Inne: 3.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 3) Przygotowanie do konsultacji: 2.00 godz./sem.
Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 3) Przygotowanie do zaliczenia: 10.00 godz./sem.
Zaliczenie pisemne: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład Zaliczenie pisemne, weryfikujące osiągnięcie modułowych efektów kształcenia MEK01, MEK02, MEK03 - zagadnienia problemowe i zadania obliczeniowe. Kryteria weryfikacji efektów MEK01, MEK02 i MEK03: ocenę dostateczną uzyskuje student, który na pisemnym zaliczeniu z części sprawdzającej wiedzę, uzyska 50-70% punktów, ocenę dobry 71-90% punktów, ocenę bardzo dobry powyżej 90% punktów.
Laboratorium Zaliczenie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych, weryfikujące osiągnięcie modułowych efektów kształcenia MEK04, MEK05, MEK06. Ocena na podstawie zaliczenia pisemnego i obserwacji wykonawstwa postawionych do wykonania zadań. Ocenę dostateczną otrzymuje student, który potrafi stworzyć algorytm rozwiązania. Ocenę dobry otrzymuje student, który potrafi, dodatkowo, napisać poprawny program obliczeniowy. Ocenę bardzo dobry otrzymuje student, który potrafi, dodatkowo, zweryfikować prawidłowość wykonania obliczeń. W przypadku kilku zadań weryfikujących modułowe efekty kształcenia MEK04, MEK05 i MEK06 ocenę dostateczną uzyskuje student, który uzyska 50-70% punktów, ocenę dobry 71-90% punktów, ocenę bardzo dobry powyżej 90% punktów.
Ocena końcowa Na ocenę końcową składa się 75% oceny MEK01, MEK02, MEK03 i 25% oceny MEK04, MEK05, MEK06. Przeliczenie oceny średniej ważonej na ocenę końcową zgodnie z następującymi kryteriami: Ocena średnia (Ocena końcowa) 4,600-5,00 bdb (5,0), 4,200-4,599 +db (4,5), 3,800-4,199 db (4,0), 3,400-3,799 +dst (3,5), 3,000-3,399 dst (3,0). Poniżej 3,000 ndst (2,0).

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1 A. Bazan; A. Kawalec; M. Krok Uchwyt do mocowania i pozycjonowania próbek posiadających otwór centralny 2024
2 M. Gdula; A. Kawalec; J. Matuszak Analysis of the Deburring Efficiency of EN-AW 7075 Aluminum Alloy Parts with Complex Geometric Shapes Considering the Tool Path Strategy During Multi-Axis Brushing 2024
3 R. Albrecht; K. Gancarczyk; A. Gradzik; A. Kawalec; M. Kawalec; B. Kościelniak; M. Motyka; D. Szeliga; W. Ziaja The Effect of Re Content on Microstructure and Creep Resistance of Single Crystal Castings Made of Nickel-Based Superalloys 2024
4 A. Bazan; G. Budzik; J. Cebulski; M. Dębski; T. Dziubek; J. Józwik; A. Kawalec; M. Kiełbicki; Ł. Kochmański; I. Kuric; M. Oleksy; A. Paszkiewicz; P. Poliński; P. Turek Geometrical Accuracy of Threaded Elements Manufacture by 3D Printing Process 2023
5 A. Bazan; A. Kawalec; A. Olko; K. Żurawski; P. Żurek Modeling of Surface Topography after Milling with a Lens-Shaped End-Mill, Considering Runout 2022
6 A. Kawalec; W. Ziaja Dwell Fatigue Behavior of Two-Phase Ti-6Al-4V Alloy at Moderate Temperature 2022
7 G. Budzik; J. Cebulski; M. Dębski; T. Dziubek; J. Jóźwik; A. Kawalec; M. Kiełbicki; Ł. Kochmański; I. Kuric; M. Oleksy; A. Paszkiewicz; P. Poliński; P. Turek Strength of threaded connections additively produced from polymeric materials 2022
8 A. Bazan; A. Kawalec; P. Kubik; A. Olko; T. Rydzak Determination of Selected Texture Features on a Single-Layer Grinding Wheel Active Surface for Tracking Their Changes as a Result of Wear 2021
9 A. Bazan; A. Kawalec; P. Kubik; T. Rydzak Variation of Grain Height Characteristics of Electroplated cBN Grinding-Wheel Active Surfaces Associated with Their Wear 2020