Druk DNiSS nr PK_10 OPIS MODUŁU KSZTAŁCENIA (SYLABUS) NAZWA MODUŁU KSZTAŁCENIA/PRZEDMIOTU: MATEMATYKA I Kod przedmiotu: ISP2 Rodzaj przedmiotu: podstawowy; obowiązkowy Wydział: Inżynierii Materiałów, Budownictwa i Środowiska Kierunek: Inżynieria Środowiska Specjalność (specjalizacja): wszystkie Poziom studiów: pierwszego stopnia Profil studiów: ogólnoakademicki Forma studiów: niestacjonarne Rok: I Semestr: II Formy zajęć i liczba godzin: wykłady – 18; ćwiczenia audytoryjne - 18; Język/i, w którym/ch realizowane są zajęcia: polski Liczba punktów ECTS: 6 Osoby prowadzące: wykład: dr Celina Rom ([email protected]) inne formy zajęć: dr Celina Rom ([email protected]) 1. Założenia i cele przedmiotu Zapoznanie się z podstawowymi pojęciami z zakresu analizy matematycznej i algebry wraz z ich zastosowaniami w naukach przyrodniczych i technicznych, podniesienie poziomu sprawności rachunkowej, umiejętność interpretacji otrzymanych wyników. 2. Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi Matematyka w zakresie szkoły średniej i semestru pierwszego. 3. Opis sposobu wyznaczania punktów ECTS Forma aktywności Godziny kontaktowe: uczestnictwo w zajęciach (wykłady + ćwiczenia) Przygotowanie bieżące do ćwiczeń Przygotowanie do kolokwiów Przygotowanie do egzaminu Suma godzin Liczba punktów ECTS dla modułu (przedmiotu) Liczba godzin 36 (18+18) 48 48 48 180 6 4. Wskaźniki sumaryczne a) liczba godzin dydaktycznych (tzw. kontaktowych) i liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich, realizowanych w formie studiów stacjonarnych i niestacjonarnych. Uczestniczenie w wykładach - 18 godzin. Uczestniczenie w ćwiczeniach audytoryjnych – 18 godzin. Razem 36 godzin. Odpowiada to 1 punktom ECTS. b) liczba godzin dydaktycznych (tzw. kontaktowych) i liczba punktów ECTS na zajęciach o charakterze praktycznym (ćwiczeniach audytoryjnych, laboratoryjnych, projektowych itp.). Uczestniczenie w ćwiczeniach audytoryjnych – 18 godzin. Przygotowanie bieżące do ćwiczeń – 48 godzin. Przygotowanie do kolokwiów – 48 godzin. 1 Przygotowanie do egzaminu – 48 godzin. Razem 162 godziny. Odpowiada to 5 punktom ECTS. 5. Zakładane efekty kształcenia Numer (Symbol) P_W01 P_W02 Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku Efekty kształcenia dla przedmiotu WIEDZA Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie algebry, w szczególności: - liczb zespolonych, - algebry liniowej, Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie analizy matematycznej, w szczególności: - rachunku różniczkowego funkcji dwóch i trzech zmiennych oraz jego zastosowań, IS1A_W01 IS1A_W01 . P_U01 UMIEJĘTNOŚCI Potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne do analizy podstawowych zagadnień fizycznych i technicznych, w szczególności: - umie korzystać z rachunku macierzowego, rozwiązywać układy równań liniowych, - umie korzystać z rachunku różniczkowego funkcji dwóch i trzech zmiennych w celu rozwiązywania zadań optymalizacyjnych, IS1A_U01, IS1A_U05, IS1A_U11 6. Odniesienie efektów kształcenia do form zajęć i sposób oceny osiągnięcia przez studenta efektów kształcenia Numer (Symbol) P_W01 P_W02 P_U01 Efekty kształcenia dla przedmiotu WIEDZA . Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie algebry, w szczególności: - liczb zespolonych, - algebry liniowej Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie analizy matematycznej, w szczególności: - rachunku różniczkowego funkcji dwóch i trzech zmiennych oraz jego zastosowań, UMIEJĘTNOŚCI Potrafi wykorzystać poznane metody i modele 2 Odniesienie do form zajęć Wykłady, ćwiczenia Wykłady, ćwiczenia Wykłady, Sposób oceny Egzaminy, kolokwia, odpowiedzi ustne, prace domowe Egzaminy, kolokwia, odpowiedzi ustne, prace domowe Egzaminy, matematyczne do analizy podstawowych zagadnień fizycznych i technicznych, w szczególności: - umie korzystać z rachunku macierzowego, rozwiązywać układy równań liniowych, - umie korzystać z rachunku różniczkowego funkcji dwóch i trzech zmiennych w celu rozwiązywania zadań optymalizacyjnych, ćwiczenia kolokwia, odpowiedzi ustne, prace domowe 7. Opis sposobu weryfikacji osiągniętych przez studenta założonych dla przedmiotu efektów kształcenia (należy opisać sposób weryfikacji każdego efektu kształcenia oddzielnie) Nazwa Sposobu Odpowiedź ustna Praca domowa Kolokwium Egzamin (ustny lub pisemny) Opis Efekty kształcenia Sprawdzanie znajomości treści wykładów i umiejętności ich zastosowania w praktyce poprzez zadawanie pytań przez prowadzącego Sprawdzanie znajomości rozwiązywania zadań domowych Sprawdzanie umiejętności na podstawie analizy rozwiązywanych zadań w trakcie kolokwiów Sprawdzanie znajomości pojęć i twierdzeń i umiejętności rozwiązywania zadań w oparciu o analizę odpowiedzi na pytania egzaminacyjne o charakterze teoretycznym i praktycznym P_W01, P_W02, P_U01 P_W01, P_W02, P_U01 P_W01, P_W02, P_U01 P_W01, P_W02, P_U01 8. Opis zasad zaliczania przedmiotu i sposobu ustalania oceny końcowej z przedmiotu Do pierwszego i drugiego terminu egzaminu dopuszczone są osoby mające zaliczenie. Egzamin w trzecim terminie zdają także osoby nie mające zaliczenia, które uzyskują na podstawie zdanej części praktycznej egzaminu. Ocena końcowa jest zaokrągloną w górę średnią arytmetyczną ocen uzyskanych z zaliczenia i wszystkich terminów egzaminu. 9. Opis form zajęć a) Wykłady Treści programowe: 1. Rachunek całkowy funkcji jednej zmiennej: definicja, własności oraz interpretacja geometryczna całki oznaczonej, związek między całką oznaczoną a nieoznaczoną, twierdzenia o wartości średniej, całki niewłaściwe, zastosowanie geometryczne całki oznaczonej. ( 4 godziny) 2. Liczby zespolone: określenie zbioru liczb zespolonych, działania w zbiorze liczb zespolonych, interpretacja geometryczna liczby zespolonej, postać kartezjańska i geometryczna liczby zespolonej, potęgowanie i pierwiastkowanie liczby zespolonej, postać wykładnicza liczby zespolonej. ( 3 godziny) 3. Elementy algebry liniowej: macierze, wyznaczniki, układy równań linowych. ( 4 godziny) 4. Przekształcenia liniowe, wartości i wektory własne, diagonalizacja macierzy. ( 3 godziny) 3 5. Rachunek różniczkowy funkcji wielu zmiennych: granica, ciągłość, pochodne cząstkowe i ekstrema funkcji wielu zmiennych. Funkcje uwikłane. Zastosowania rachunku różniczkowego do rozwiązywania problemów ekstremalnych w technice. ( 4 godziny) Metody dydaktyczne i sposób organizacji zajęć: Wykład klasyczny uzupełniony prezentacją i materiałami pomocniczymi. Wymagania egzaminacyjne: Uzyskanie 50% punktów z egzaminu. Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej: LITERATURA PODSTAWOWA 1. T. Zgraja, Matematyka dla studentów Wydziału Nauk o Materiałach i Środowisku. Część II, (w przygotowaniu). LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA 1. K. Dobrowolska, W. Dyczka, H. Jakuszenkow, Matematyka dla studentów studiów technicznych. 2, HELPMATH, Łódź 1995. 2. J. Ger, Kurs matematyki dla chemików, Skrypty Uniwersytetu Śląskiego nr 516, Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Katowice 1996. 3. R. Leitner, Zarys matematyki wyższej dla studentów. Część I, II, WNT, Warszawa 1994. 4. Matematyka dla studentów politechnik: M. Gewert, Z. Skoczylas, Analiza matematyczna 2, T. Jurlewicz, Z. Skoczylas, Algebra liniowa 1,2, Oficyna Wydawnicza GiS, Wrocław 2002. 5. D. McQuarrie, Matematyka dla przyrodników i inżynierów. 1, 2, PWN, Warszawa 2005. b) Ćwiczenia audytoryjne Treści programowe: 1. Rachunek całkowy funkcji jednej zmiennej. ( 2 godziny) 2. Liczby zespolone. ( 2 godziny) 3. Elementy algebry liniowej. ( 3 godziny) 4. Kolokwium. (2 godziny) 5. Przekształcenia liniowe, wektory i wartości własne, diagonalizacja macierzy. ( 3 godziny) 6. Elementy rachunku różniczkowego funkcji wielu zmiennych. ( 4 godziny) 7. Kolokwium. (2 godziny) Metody dydaktyczne: Rozwiązywanie zadań zarówno przez prowadzącego, jak i uczestników. Forma i warunki zaliczenia: Uzyskanie 50% punktów z kolokwiów i 80% obecności na ćwiczeniach. Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej: LITERATURA PODSTAWOWA 1. Ćwiczenia z analizy matematycznej z zastosowaniami. I, II, Praca zbiorowa pod redakcją L. Siewierskiego, Warszawa 1979. 2. W. Krysicki, L. Włodarski, Analiza matematyczna w zadaniach. I, II, PWN, Warszawa 1994. 3. R. Leitner, W. Matuszewski, Z. Rojek, Zadania z matematyki wyższej. I, II, WNT, Warszawa 1994 (I), 1999 (II). LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA 1. Matematyka dla studentów politechnik: M. Gewert, Z. Skoczylas, Analiza matematyczna 2, T. Jurlewicz, Z. Skoczylas, Algebra liniowa 1,2, Oficyna Wydawnicza GiS, Wrocław 2002. 4