Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Chemia (S1)
Sylabus przedmiotu Matematyka stosowana I:
Informacje podstawowe
Kierunek studiów | Chemia | ||
---|---|---|---|
Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
Profil | ogólnoakademicki | ||
Moduł | — | ||
Przedmiot | Matematyka stosowana I | ||
Specjalność | przedmiot wspólny | ||
Jednostka prowadząca | Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Konrad Witkiewicz <Konrad.Witkiewicz@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | Małgorzata Latzke <malgorzata.latzke@zut.edu.pl> | ||
ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
Blok obieralny | 5 | Grupa obieralna | 1 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Matematyka I |
W-2 | Matematyka II |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Zapoznanie studentów z metodami matematycznymi stosowanymi do opisu procesów chemicznych. |
C-2 | Zapoznanie studentów z podstawami metod numerycznych stosowanych do rozwiązywania problemów występujących w chemii. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
ćwiczenia audytoryjne | ||
T-A-1 | Rozwiązywanie układów równań liniowych | 1 |
T-A-2 | Obliczenia macierzowe | 1 |
T-A-3 | Rozwiązywanie wybranych równań różniczkowych zwyczajnych występujących w problemach chemicznych. | 3 |
T-A-4 | Rozwiązywanie wybranych równań różniczkowych cząstkowych występujących w problemach chemicznych | 3 |
T-A-5 | Numeryczne rozwiązywanie układów równań liniowych. | 1 |
T-A-6 | Numeryczne rozwiązywanie układów równań nieliniowych. | 1 |
T-A-7 | Numeryczne rozwiązywanie układów równań różniczkowych zwyczajnych | 2 |
T-A-8 | Numeryczne rozwiązywanie układów równań różniczkowych cząstkowych. | 2 |
T-A-9 | Kolokwium | 1 |
15 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | Podstawy algebry liniowej. | 1 |
T-W-2 | Wektory i macierze | 1 |
T-W-3 | Równania różniczkowe zwyczajne pierwszego i wyższych rzędów. | 1 |
T-W-4 | Rozwiązania wybranych równań różniczkowych występujących w problemach chemicznych. | 1 |
T-W-5 | Funkcje ortogonalne. Problem Sturma-Liouville'a. | 1 |
T-W-6 | Równania różniczkowe cząstkowe. Metoda charakterystyk. Metoda przekształceń Laplace’a. | 1 |
T-W-7 | Funkcje Greena. Transformaty Fouriera. | 1 |
T-W-8 | Wprowadzenie do analizy numerycznej z użyciem programu MATLAB | 1 |
T-W-9 | Numeryczne rozwiązywanie układów równań liniowych. | 1 |
T-W-10 | Numeryczne rozwiązywanie układów równań nieliniowych. | 1 |
T-W-11 | Rozwiązywanie układów równań różniczkowych zwyczajnych. Metodyjednokrokowe: Eulera, Runge-Kutty. Metody wielokrokowe: Adamsa-Bashfortha-Moultona. | 1 |
T-W-12 | Układy równań sztywnych. | 1 |
T-W-13 | Problemy wartości początkowych i brzegowych. | 1 |
T-W-14 | Numeryczne rozwiązywanie równań różniczkowych cząstkowych. | 2 |
15 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
ćwiczenia audytoryjne | ||
A-A-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 15 |
A-A-2 | Konsultacje | 2 |
A-A-3 | Samodzielne rozwiązywanie zadań | 8 |
A-A-4 | Przygotowanie do zaliczenia | 5 |
30 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
A-W-2 | Samodzielne studiowanie literatury | 15 |
A-W-3 | Samodzielne rozwiazywanie zadań | 18 |
A-W-4 | Przygotowanie do zaliczenia | 10 |
A-W-5 | Zaliczenie | 2 |
60 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Metoda podająca - wyklad informacyjny |
M-2 | Metoda praktyczna - ćwiczenia audytoryjne |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena formująca: Pisemne kolokwium z wykładów |
S-2 | Ocena formująca: Pisemne kolokwium z ćwiczeń audytoryjnych |
S-3 | Ocena formująca: Ocena aktywności studentów podczas ćwiczeń audytoryjnych |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
KCh_1A_C03a_W01 Zna zaawansowane techniki matematyki wyższej niezbędne dla ilościowego opisu, zrozumienia oraz modelowania podstawowych zjawisk i procesów chemicznych. | KCh_1A_W02 | — | — | C-1, C-2 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-13 | M-1, M-2 | S-1, S-2, S-3 |
KCh_1A_C03a_W02 Zna metody obliczeniowe stosowane do rozwiązywania typowych problemów z zakresu chemii i wie jak zastosować odpowiednie metody obliczeniowe i programy komputerowe do ich rozwiązania. | KCh_1A_W04 | — | — | C-1, C-2 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12 | M-1, M-2 | S-1, S-2, S-3 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
KCh_1A_C03a_U01 Potrafi wykorzystać metody numeryczne i analityczne do formułowania zadań, rozwiązania problemów matematycznych i inżynierskich oraz analizy uzyskanych danych pomiarowych. | KCh_1A_U04 | — | — | C-1, C-2 | T-W-13, T-W-14, T-A-1, T-A-5, T-A-6, T-A-3, T-A-4, T-A-7, T-A-8 | M-1, M-2 | S-1, S-2, S-3 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
KCh_1A_C03a_K01 Rozumie potrzebę ciągłego uczenia się przez całe życie w celu podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobistych w zakresie stosowania metod matematycznych do opisu zjawisk chemicznych. | KCh_1A_K01 | — | — | C-1, C-2 | T-W-4, T-W-8 | M-1, M-2 | S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
KCh_1A_C03a_W01 Zna zaawansowane techniki matematyki wyższej niezbędne dla ilościowego opisu, zrozumienia oraz modelowania podstawowych zjawisk i procesów chemicznych. | 2,0 | |
3,0 | Student w stopniu dostatecznym opanował techniki matematyki wyższej niezbędne dla ilościowego opisu, zrozumienia oraz modelowania podstawowych zjawisk i procesów chemicznych. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 | ||
KCh_1A_C03a_W02 Zna metody obliczeniowe stosowane do rozwiązywania typowych problemów z zakresu chemii i wie jak zastosować odpowiednie metody obliczeniowe i programy komputerowe do ich rozwiązania. | 2,0 | |
3,0 | Student opanował w stopniu dostatecznym metody obliczeniowe stosowane do rozwiązywania typowych problemów z zakresu chemii i w stopniu dostatecznym wie jak zastosować odpowiednie metody obliczeniowe i programy komputerowe do ich rozwiązania. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
KCh_1A_C03a_U01 Potrafi wykorzystać metody numeryczne i analityczne do formułowania zadań, rozwiązania problemów matematycznych i inżynierskich oraz analizy uzyskanych danych pomiarowych. | 2,0 | |
3,0 | Student w stopniu podstawowym potrafi wykorzystać metody numeryczne i analityczne do formułowania zadań, rozwiązania problemów matematycznych i inżynierskich oraz analizy uzyskanych danych pomiarowych. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
KCh_1A_C03a_K01 Rozumie potrzebę ciągłego uczenia się przez całe życie w celu podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobistych w zakresie stosowania metod matematycznych do opisu zjawisk chemicznych. | 2,0 | |
3,0 | Student w wystarczającym stopniu rozumie potrzebę ciągłego uczenia się przez całe życie w celu podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobistych w zakresie stosowania metod matematycznych do opisu zjawisk chemicznych. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Literatura podstawowa
- Traczyk T., Mączyński M, Matematyka stosowana w inżynierii chemicznej, WNT, Warszawa, 1970
- Steiner E., Matematyka dla chemików, PWN, Warszawa, 2001
- Fichtenholz G.M., Rachunek różniczkowy i całkowy, T. I-III, PWN, Warszawa, 1999
- Szucs E., Modelowanie matematyczne w fizyce i technice, WNT, Warszawa, 1977
- Rice R.G., Do D.D., Applied mathematics and modeling for chemical engineers, Wiley, New Jersey, 2012
- Barrante J.R., Applied Mathematics for Physical Chemistry, Prentice-Hall, New Jersey, 1998
- Watts R.G., Essentials of Applied Mathematics for Scientists and Engineers, Morgan & Claypool Publishers, New Jersey, 2007
- Fortuna Z., Macukow B., Wąsowski J., Metody numeryczne, WNT, Warszawa, 2005
- Press W.H., et al., Numerical recipes, Cambridge University Press, Cambridge 1986, 1986
Literatura dodatkowa
- Pota G., Mathematical problems for chemistry students, Elsevier, Amsterdam, 2006