WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA

KARTA PRZEDMIOTU

Nazwa w języku polskim: Metody numeryczne w ochronie i inzynierii środowiska
Nazwa w języku angielskim: Numerical methods for protection and environment engineering
Kierunek studiów: Inżynieria Środowiska
Specjalność:
Stopień: I
Forma: niestacjonarna
Rodzaj przedmiotu: wybieralny
Kod przedmiotu: ISS112295BK
   

 

Wykład

Ćwiczenia

Laboratorium

Projekt

Seminarium

Liczba godzin zajęć zorganizowanych w Uczelni (ZZU)

10

Liczba godzin całkowitego nakładu pracy studenta (CNPS)

60

Forma zaliczenia

Zaliczenie na ocenę
Grupa

Liczba punktów ECTS

2

w tym liczba punktów odpowiadająca zajęciom o charakterze praktycznym (P)

w tym liczba punktów ECTS odpowiadająca zajęciom wymagającym bezpośredniego kontaktu (BK)

0.33 NAN NAN NAN NAN
 
WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI
1Ma podstawową wiedzę z analizy matematycznej
2Ma znajomość technologii informatycznych na poziomie użytkownika w zakresie posługiwania się arkuszem kalkulacyjnym
 
CELE PRZEDMIOTU
C1Przedstawienie studentom podstawowych pojęć i praktycznych metod analizy numerycznej w inżynierii i ochronie środowiska.
C2Nauczenie studentów praktycznego stosowania metod numerycznych przy analizie zadań inżynierskich.
 

PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA

Z zakresu wiedzy:
PEK W01ma wiedzę z metod numerycznych rozwiązywania układów liniowych równań, nieliniowych równań
PEK W02ma podstawową wiedzę z metod całkowania numerycznego i rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych oraz pojęcie o metodach FEM dla równań z cząstkowymi pochodnymi
PEK W03zna metody interpolacji oraz aproksymacji danych metodą najmniejszych kwadratów
Z zakresu umiejętności:
Z zakresu kompetencji społecznych:
PEK K01potrafi wyszukiwać i korzystać z literatury zalecanej do kursu oraz samodzielnie zdobywać wiedzę w tym ze źródeł internetowych
PEK K02rozumie konieczność systematycznej i samodzielnej pracy nad opanowaniem materiału kursu
 

TREŚCI PROGRAMOWE

Forma zajęć - wykład

Liczba
godzin
Wy1Zadania numeryczne. Błędy obliczeniowe. Metody skończone i iteracyjne. Dokładność obliczeń. Zbieżność metod iteracyjnych (obszar zbieżności, prędkość zbieżności). Oprogramowanie dla metod numerycznych. Matlab (Octave). Metody numeryczne w Excel.1
Wy2Układy równań liniowych. Metoda Gaussa-Jordana. Metoda Gaussa-Seidela. Wartości własne macierze. 2
Wy3Nieliniowe równania i układy równań. Metoda bisekcji. Metoda Newtona-Raphsona.1
Wy4Opracowanie danych doświadczalnych. Metoda najmniejszych kwadratów. Przybliżenie funkcji. Interpolacja i ekstrapolacja. Wielomiany interpolacyjne Lagrange’a i Newtona.2
Wy5Całkowanie numeryczne. Wzór trapezów i Simpsona.1
Wy6Numeryczne metody dla równań różniczkowych zwyczajnych. Metody Eulera i Rungego-Kutty.1
Wy7Podstawy metod elementów skończonych MES (Finite element method FEM) w zagadnieniach wymiany masy i ciepła. Pojęcie o oprogramowaniu ANSYS, OpenFOAM.2
Suma godzin10
 
Stosowane narzędzia programowe
N1 Wykład; metoda tradycyjna z wykorzystaniem multimedia.
N2 Praca własna studenta
N3 Konsultacje.
 

Ocena osiągnięcia przedmiotowych efektów oceniania kształcenia

  Oceny (F – formująca (w trakcie semestru), P – podsumowująca (na koniec semestru) Numer efektu kształcenia Sposób oceny osiągnięcia efektu kształcenia
1 PPEK_W01, PEK_W02, PEK_W03, PEK_K01, PEK_K02Kolokwium
 
 

Literatura podstawowa i uzupełniająca

Literatura podstawowa
Literatura podstawowa:D. Kincaid, W. Cheney, Analiza numeryczna, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2006.
Literatura podstawowa:P. Krzyżanowski, Obliczenia inżynierskie i naukowe, PWN, Warszawa 2011.
Literatura podstawowa:J. Jankowska, M. Jankowski, M. Dryja, Przegląd metod i algorytmów numerycznych cz. 1 i 2, WNT Warszawa 1988
Literatura podstawowa:G. Dahlquist, A. Bjorck Metody numeryczne, PWN Warszawa 1983.
Literatura uzupełniająca
Literatura uzupełniająca:J. Stoer, R. Bulirsch, Wstęp do analizy numerycznej, PWN, Warszawa, 1987.
Literatura uzupełniająca:W. Ralston, Wstęp do analizy numerycznej, PWN, Warszawa, 1975.
Literatura uzupełniająca:M. Stachurski. Metody numeryczne w programie Matlab, Mikom, Warszawa, 2003.
Literatura uzupełniająca:Z. Fortuna, B. Macukow, J. Wąsowski. Metody numeryczne, PWN, Warszawa, 2009
 

Opiekun

Imię i nazwisko: Michał Karpuk
E-mail: michal.karpuk@pwr.edu.pl
 

Macierz

L.p. Przedmiotowy efekt kształcenia Odniesienie przedmiotowego efektu do efektów kształcenia zdefiniowanych dla kierunku studiów Cele przedmiotu*** Treści programowe*** Numer narzędzia dydaktycznego***
1PEK_W01K1IS_W01, K1IS_W13C1, C2Wy1, Wy2, Wy3N1,N2,N3
2PEK_W02K1IS_W01, K1IS_W13C1, C2Wy4, Wy5, Wy6, Wy7N1,N2,N3
3PEK_W03K1IS_W01, K1IS_W13C1, C2Wy1-Wy7N1,N2,N3
4PEK_K01K1IS_K01, K1IS_K03C1, C2Wy1-Wy7N1,N2,N3
5PEK_K02K1IS_K01, K1IS_K03C1, C2Wy1-Wy7N1,N2,N3