Laboratorium informatyki i mechaniki

stacjonarne

jednolite magisterskie

obowiązkowy

Lab. 38/+; razem: 38 godz., 4 pkt ECTS

Wprowadzenie do informatyki - zna podstawowe pojęcia z dziedziny informatyki, instrukcje, funkcje, typy danych i operacje na nich w języku Matlab. Zna podstawy hipertekstowego języka opisu stron internetowych HTML.

Informatyka – zna podstawy algorytmizacji zadań przetwarzania da-nych. Potrafi analizować model logiczny danych jako podstawę budowy oprogramowania do wspomagania zarządzania.

Mechanika techniczna - zna i potrafi objaśnić teoretyczne i analityczne metody rozwiązania zagadnień statycznych i dynamicznych układu oraz stateczności, które posłużą do ich praktycznego wykorzystania w pro-gramie ANSYS Mechanical.

IV semestr /Inżynieria bezpieczeństwa/ wszystkie specjalności

dr hab. inż. Leszek Baranowski, prof. WAT

dr inż. Sławomir Piechna, prof. WAT

aktywność / obciążenie studenta w godz.:

1. Udział w wykładach / 0

2. Udział w laboratoriach / 38

3. Udział w ćwiczeniach / 0

4. Udział w seminariach / 0

5. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 0

6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 50

7. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 0

8. Samodzielne przygotowanie do seminarium / 0

9. Realizacja projektu / 0

10. Udział w konsultacjach / 22

11. Przygotowanie do egzaminu / 0

12. Przygotowanie do zaliczenia / 10

13. Udział w egzaminie / 0

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 120 godz./ 4 ECTS.

Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+2+3+4+9+10+13): 60 godz./2 ECTS.

Zajęcia powiązane z działalnością naukową: 90 godz./3 ECTS

Wykonywanie w Matlabie aplikacji wykorzystujących instrukcje warunkowe, wyboru i iteracyjne. Konstruowanie w Matlabie funkcji, operowanie plikami, zobrazowanie wyników obliczeń na wykresach. Rozwiązywanie zadań przygotowania modelu logicznego danych. Weryfikacja i dokumentacja modelu. Indywidualne zadanie zaprojektowania i budowy bazy danych. Opracowanie instrukcji obsługi oraz dokumentacji bazy danych. Obliczenia statycznie obciążonej belki oraz kratownicy przestrzennej z wykorzystaniem oprogramowania ANSYS Mechanical APDL. Obliczenia statyczne elementu płaskiego oraz przestrzennego z wykorzystaniem oprogramowania ANSYS Workbench.

Laboratorium / metoda werbalno-praktyczna z wykorzystaniem komputerów

1. Testowanie działania instrukcji warunkowych w Matlabie.

(2 godz.)

Sprawdzenie przygotowania do zajęć. Tworzenie wyrażeń arytmetycznych i logicznych. Zastosowanie instrukcji warunkowej if-elseif-else-end , o różnym stopniu złożoności, do napisania programu według poleceń zawartych w instrukcji do ćwiczeń laboratoryjnych. Znajdowanie i poprawianie błędów w kodzie źródłowym programu zapisanego w m.pliku.

2. Wykonanie w Matlabie aplikacji wykorzystującej instrukcję wyboru. (2 godz.)

Sprawdzenie przygotowania do zajęć. Zastosowanie instrukcji wyboru switch-case-otherwise-end do samodzielnego opracowania programu realizującego wybrane działania kalkulatora na liczbach wprowadzonych przez użytkownika z klawiatury. Wykorzystanie w instrukcji wyboru wyrażenia sterującego wyborem w postaci tekstowej i liczbowej.

3. Praca w Matlabie z instrukcjami iteracyjnymi. (2 godz.)

Sprawdzenie przygotowania do zajęć. Ćwiczenie działania instrukcji iteracyjnych (tzw. pętli) for-end oraz while-end. Wykorzystanie pętli do obliczania silni dla liczby wprowadzonej z klawiatury oraz sumy podanego szeregu liczbowego. Zapewnienie poprawności działania programu w przypadku podania niepoprawnej liczby do obliczeń poprzez wprowadzanie liczby w pętli.

4. Konstruowanie w Matlabie funkcji wewnętrznych i wywoływanie ich w programie głównym. (2 godz.)

Sprawdzenie przygotowania do zajęć. Samodzielne tworzenie m.plików z kodem źródłowym funkcji o różnej liczbie parametrów wejściowych i wyjściowych zgodnie z poleceniami zawartymi w instrukcji do ćwiczeń laboratoryjnych. Wykorzystanie polecenia Return. Wywoływanie funkcji w programie głównym.

5. Operacje wejścia-wyjścia w Matlabie. (2 godz.)

Sprawdzenie przygotowania do zajęć. Wczytywanie danych do programu z klawiatury oraz z tekstowego pliku dyskowego. Wyświetlanie wyników obliczeń w sposób sformatowany na ekranie monitora. Zapisywanie zmiennych w plikach dyskowych w postaci binarnej i tekstowej.

6. Zastosowanie możliwości graficznych Matlaba do zobrazowania wyników obliczeń na wykresach. (2 godz.)

Sprawdzenie przygotowania do zajęć. Tworzenie aplikacji wyświetlających w oknie graficznym wykresy dwuwymiarowe. Generowanie kilku przebiegów funkcji na jednym wykresie. Podział okna graficznego celem zobrazowania kilku wykresów w jednym oknie graficznym. Formatowanie i opisywanie wykresów.

7. Wykorzystanie Matlaba do rozwiązywania prostych zadań obliczeniowych. (2 godz.)

Sprawdzenie umiejętności samodzielnego programowania komputerowego w języku Matlab na podstawie losowo wybranego przez studenta zestawu zawierającego trzy zadania do wykonania.

8. Tworzenie stron internetowych w HTML-u. (4 godz.)

Sprawdzenie przygotowania do zajęć. Opracowanie projektu strony internetowej na zadany temat. Wykorzystanie języka HTML do stworzenia zaprojektowanej strony internetowej zawierającej: zarówno tekst (o różnym kroju, rozmiarze, kolorze), jak i grafikę oraz link do innej strony internetowej.

9. Rozwiązywanie zadań przygotowania modelu logicznego danych. (2 godz.)

Weryfikacja modelu. Typy danych. Dokumentacja modelu. Przykłady budowy BD z zastosowaniem przygotowanej instrukcji do jej realizacji.

10. Budowa bazy danych obsługi wypożyczalni książek. (4 godz.)

Przykład budowy BD obsługi wypożyczalni z zastosowaniem przygotowanej instrukcji do jej realizacji. Opracowanie własnej propozycji modyfikacji modelu logicznego BD w celu zwiększenia jej funkcjonalności.

11. Budowa bazy danych obsługi kadrowej biura projektowego.

(6 godz.)

Przykład budowy BD obsługi kadrowej biura projektowego z zastosowaniem przygotowanej instrukcji do jej realizacji. Opracowanie własnej propozycji modyfikacji modelu logicznego BD w celu zwiększenia jej funkcjonalności. Opracowanie modyfikacji interfejsu użytkownika BD.

12. Obliczenia statycznie obciążonej belki z wykorzystaniem oprogramowania ANSYS Mechanical APDL. (2 godz.)

Rozwiązanie zadania o charakterze statycznym z analizą w granicach liniowej sprężystości materiału z wykorzystaniem oprogramowania ANSYS Mechanical APDL.

13. Obliczenia statycznie obciążonej kratownicy przestrzennej z wykorzystaniem oprogramowania ANSYS Mechanical APDL.

(2 godz.)

Przedmiotem zadania jest kratownica o kształcie zbliżonym do wieży w której zastosowano pręty o różnych polach przekrojów. Rozwiązanie zadania o charakterze statycznym w granicach liniowej sprężystości materiału z wykorzystaniem oprogramowania ANSYS Mechanical APDL.

14. Obliczenia statyczne cienkiej tarczy z otworem z wykorzystaniem oprogramowania ANSYS Workbench – zadanie dwuwymiarowe. (2 godz.)

Przedmiotem zadania jest cienka tarcza z otworem umieszczonym centralnie obciążona wydatkiem na brzegu. Rozpatrywane jest zagadnienie 2D z podwójną symetrią przy wykorzystaniu oprogramowania ANSYS Workbench.

15. Obliczenia statyczne elementu przestrzennego z wykorzystaniem oprogramowania ANSYS Workbench. (2 godz.)

Przedmiotem zadania jest obejma zaciśnięta na rurze za pomocą śruby ze wstępnym naciągiem. Rozpatrywane jest zagadnienie 3D z wykorzystaniem oprogramowania ANSYS Workbench.

Podstawowa:

• Elżbieta Szymczyk, MATLAB dla mechaników, WAT, 2006.

• Bogdan Buczek, Algorytmy. Ćwiczenia, wyd. Helion, 2009.

• Steve Schwartz, Po prostu Office 2010 PL, wyd. Helion, 2011.

• John Petersen, Wprowadzenie do baz danych, Helion, 2003.

• Wiesław Dudek, Bazy danych SQL. Teoria i praktyka, Helion, 2006.

• Tomasz Walczak, Microsoft Access 2013 PL. Biblia, Helion 2014.

• Grzegorz Krzesiński, Tomasz Zagrajek, Piotr Marek, Paweł Borkowski, Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji, rozwiązywanie wybranych zagadnień za pomocą systemu ANSYS., Oficyna wydawnicza Politechniki Warszawskiej 2015.

Uzupełniająca:

• Bogumiła Mrozek, Zbigniew Mrozek, MATLAB i Simulink, Helion, 2004.

• Cyprian Lachowicz, Matlab Scilab Maxima, Oficyna Wydawnicza,

Opole, 2005.

• Lech Banachowski, Krzysztof Diks, Wojciech Rytter, Algorytmy i

struktury danych, WNT, 2003.

• Danuta Mendrala, Serwer SQL 2008. Helion, 2009.

Symbol i nr efektu przedmiotu / efekt uczenia się / odniesienie do efektu kierunkowego:

U1 / potrafi przygotować model logiczny danych jako podstawę budowy oprogramowania do wspomagania zarządzania. / K_U14

U2 / potrafi posłużyć się pakietem oprogramowania ANSYS do rozwiązywania zadań z mechaniki. / K_U16

U3 / umie opracować algorytm, napisać, skompilować, uruchomić i testować napisany samodzielnie program komputerowy w języku

Matlab. / K_U14

U4 / potrafi opracować założenia i postawić wymagania oraz przygotować stronę internetową w HTML-u. / K_U05

U5 / potrafi pracować indywidualnie i w zespole, potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik. / K_U02

U6 / potrafi korzystać z baz danych, programów obliczeniowych i języków programowania, stosowanych w analizie i zarządzaniu bezpieczeństwem systemów / U_27B_5

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia z oceną.

Warunkiem niezbędnym wystawienia oceny pozytywnej z przedmiotu jest uzyskanie z każdego laboratorium oceny min 3,00.

Laboratorium zaliczane jest na podstawie średniej ważonej z laboratorium z Matlaba z wagą 0,3; laboratorium z baz danych z wagą 0,3; laboratorium z mechaniki z wagą 0,3; laboratorium z HTMLa z wagą 0,1.

Osiągnięcie efektów U3, U5 i U6 sprawdzane jest na laboratorium z Matlaba oraz na laboratorium z baz danych.

Osiągnięcie efektu U2 sprawdzane jest na laboratorium z mechaniki.

Osiągnięcie efektu U1 sprawdzane jest na laboratorium z baz danych.

Osiągnięcie efektu U4 sprawdzane jest na laboratorium z HTMLa.

Podczas realizacji laboratorium mogą zostać wykorzystane metody i techniki kształcenia na odległość.

Podczas realizacji laboratorium przekazywana będzie podstawowa terminologia angielska z tematyki przedmiotu.

Dopuszcza się możliwość zaliczenia laboratorium w formie zdalnej.

Ocenę bardzo dobrą otrzymuje student, którego średnia ważona z ocen wynosi min. 4,70 oraz który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane efektami uczenia się, a ponadto wykazuje zainteresowanie przedmiotem, w sposób twórczy podchodzi do powierzonych zadań i wykazuje się samodzielnością w zdobywaniu wiedzy i umiejętności.

Ocenę dobrą plus otrzymuje student, którego średnia ważona z ocen wynosi min. 4,30 oraz który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane efektami uczenia się, a ponadto wykazuje zainteresowanie przedmiotem, w sposób twórczy podchodzi do powierzonych zadań i wykazuje się samodzielnością w zdobywaniu wiedzy i umiejętności.

Ocenę dobrą otrzymuje student, którego średnia ważona z ocen wynosi min. 3,80 oraz który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane programem nauczania w stopniu dobrym. Potrafi rozwiązywać zadania i problemy o średnim stopniu trudności.

Ocenę dostateczną plus otrzymuje student, którego średnia ważona z ocen wynosi min. 3,30 oraz który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane programem nauczania w stopniu dość dobrym. Potrafi rozwiązywać zadania i problemy o średnim stopniu trudności.

Ocenę dostateczną otrzymuje student, którego średnia ważona z ocen wynosi min.3.00, oraz który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane programem nauczania w stopniu dostatecznym. Samodzielnie rozwiązuje zadania i problemy o niskim stopniu trudności. W jego wiedzy i umiejętnościach zauważalne są luki, które potrafi jednak uzupełnić pod kierunkiem nauczyciela.

Ocenę niedostateczną otrzymuje student, który nie ma zaliczonych wszystkich efektów uczenia się lub który nie spełnia przedstawionych powyżej wymogów.