Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Kod Program studiów
CTCH-2-311-TM-s Technologia Chemiczna (Technologia materiałów budowlanych) - stacjonarne studia II stopnia
CTCH-2-311-AK-s Technologia Chemiczna (Analityka i kontrola jakości) - stacjonarne studia II stopnia
CCER-1-406-s Ceramika - stacjonarne studia I stopnia
CIMT-1-605-s Inżynieria Materiałowa - stacjonarne studia I stopnia
CCER-2-310-s Ceramika - stacjonarne studia II stopnia
CCER-2-310-CT-s Ceramika (Ceramika techniczna i konstrukcyjna) - stacjonarne studia II stopnia
CIMT-1-037-s Inżynieria Materiałowa - stacjonarne studia I stopnia
CCER-2-314-MK-s Ceramika (Materiały dla konserwacji i rewitalizacji) - stacjonarne studia II stopnia
CIMT-2-309-MF-s Inżynieria Materiałowa (Materiały funkcjonalne) - stacjonarne studia II stopnia
CTCH-2-310-s Technologia Chemiczna - stacjonarne studia II stopnia
CIMT-2-410-s Inżynieria Materiałowa - stacjonarne studia II stopnia
CIMT-2-309-s Inżynieria Materiałowa - stacjonarne studia II stopnia
CTCH-2-309-TC-s Technologia Chemiczna (Technologia ceramiki i materiałów ogniotrwałych) - stacjonarne studia II stopnia
CIMT-2-310-FM-s Inżynieria Materiałowa (Functional Materials) - stacjonarne studia II stopnia
CIMT-2-310-MN-s Inżynieria Materiałowa (Zaawansowane Materiały Ceramiczne) - stacjonarne studia II stopnia
CTCH-2-409-s Technologia Chemiczna - stacjonarne studia II stopnia
CTCH-2-321-AK-s Technologia Chemiczna (Analityka i kontrola jakości) - stacjonarne studia II stopnia
CCER-1-012-s Ceramika - stacjonarne studia I stopnia
CCHB-1-005-s Chemia Budowlana - stacjonarne studia I stopnia
Informacje ogólne:
Nazwa:
Numerical methods in materials science
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
CCER-1-012-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Ceramika
Semestr:
0
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Filipek Robert (rof@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Ma poszerzoną wiedzę w zakresie metod obliczeniowych i narzędzi informatycznych niezbędnych do projektowania materiałów i modelowania procesów.
Potrafi pozyskiwać i przetwarzać informacje z podręczników, czasopism, baz danych oraz Internetu z zakresu metod numerycznych i krytycznie je oceniać.
Potrafi wykorzystać wiedzę matematyczną do opisu i modelowania procesów w technologiach ceramicznych.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 The student has extensive knowledge in the field of computational methods and IT tools necessary to design materials and model processes./ Ma poszerzoną wiedzę w zakresie metod obliczeniowych i narzędzi informatycznych niezbędnych do projektowania materiałów i modelowania procesów. CER1A_W02 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Prezentacja
Umiejętności: potrafi
M_U001 The student is able to obtain and process information from textbooks, magazines, databases and the Internet in the field of numerical methods and to critically evaluate them. The student is able to use mathematical knowledge to describe and model processes in ceramic technologies./ Potrafi pozyskiwać i przetwarzać informacje z podręczników, czasopism, baz danych oraz Internetu z zakresu metod numerycznych i krytycznie je oceniać. Potrafi wykorzystać wiedzę matematyczną do opisu i modelowania procesów w technologiach ceramicznych. CER1A_U01 Aktywność na zajęciach,
Prezentacja,
Wykonanie ćwiczeń
M_U002 Student understands the need for further education and improving their professional and personal competences./ Rozumie potrzebę dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i personalnych CER1A_K01 Aktywność na zajęciach,
Odpowiedź ustna,
Prezentacja
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student is aware of the responsibility for his own work and the readiness to comply with the rules of group work and to take responsibility for the tasks he carries out together./ Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w grupie i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania CER1A_K02 Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji,
Zaangażowanie w pracę zespołu
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
30 0 0 0 0 0 30 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 The student has extensive knowledge in the field of computational methods and IT tools necessary to design materials and model processes./ Ma poszerzoną wiedzę w zakresie metod obliczeniowych i narzędzi informatycznych niezbędnych do projektowania materiałów i modelowania procesów. - - - - - + - - - - -
Umiejętności
M_U001 The student is able to obtain and process information from textbooks, magazines, databases and the Internet in the field of numerical methods and to critically evaluate them. The student is able to use mathematical knowledge to describe and model processes in ceramic technologies./ Potrafi pozyskiwać i przetwarzać informacje z podręczników, czasopism, baz danych oraz Internetu z zakresu metod numerycznych i krytycznie je oceniać. Potrafi wykorzystać wiedzę matematyczną do opisu i modelowania procesów w technologiach ceramicznych. - - - - - - - - - - -
M_U002 Student understands the need for further education and improving their professional and personal competences./ Rozumie potrzebę dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i personalnych - - - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student is aware of the responsibility for his own work and the readiness to comply with the rules of group work and to take responsibility for the tasks he carries out together./ Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w grupie i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania - - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 77 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 30 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Zajęcia seminaryjne (30h):

Podstawy metody różnic skończonych na przykładzie jednowymiarowego zagadnienia transportu ciepła w przypadku stacjonarnym. Realizacja warunków początkowych i brzegowych w metodzie różnic skończonych. Uogólnienie idei metody różnic skończonych dla geometrii dwu- i trójwymiarowej.
Metoda elementów skończonych. Rozwiązanie słabe (uogólnione) a rozwiązanie w sensie klasycznym. Podstawy dyskretyzacji przestrzeni z użyciem metody elementów skończonych. Całkowa postać równań zachowania i ich dyskretyzacja na przykładzie jednowymiarowego zagadnienia transportu masy w przypadku niestacjonarnym. Metoda Galerkina. Rozwiązanie numeryczne.
Wybrane programy komputerowe do modelowania procesów w zakresie inżynierii materiałowej.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Zajęcia seminaryjne: Na zajęciach seminaryjnych podstawą jest prezentacja multimedialna oraz ustna prowadzona przez studentów. Kolejnym ważnym elementem kształcenia są odpowiedzi na powstałe pytania, a także dyskusja studentów nad prezentowanymi treściami.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Warunkiem koniecznym zaliczenia jest uzyskanie oceny co najmniej 3.0 z seminarium

Zasady udziału w zajęciach:
  • Zajęcia seminaryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci prezentują na forum grupy temat wskazany przez prowadzącego oraz uczestniczą w dyskusji nad tym tematem. Ocenie podlega zarówno wartość merytoryczna prezentacji, jak i tzw. kompetencje miękkie.
Sposób obliczania oceny końcowej:

średnia z kolokwium, prezentacji oraz aktywności na zajęciach

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Wszystkie nieobecności na zajęciach seminaryjnych student winien odrobić. Sposób odrabiania zajęć ustala prowadzący indywidualnie ze studentem. Maksymalna liczba zajęć, które student może odrabiać wynosi 2.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. T. Pang, „Metody obliczeniowe w fizyce”, PWN Warszawa 2001.
2. M. Rappaz, M. Bellet, M. Deville, „Numerical Modeling in Materials Science and Engineering”, Springer-Verlag Berlin Heildelberg 2003.
3. A. Bjorck, G. Dahlquist, „Metody numeryczne”, PWN Warszawa 1987.
4. A.N. Tichonov, A. A. Samarski, „Równania fizyki matematycznej”, WNT Warszawa 1975.
5. L.C. Evans, „Równania różniczkowe cząstkowe”, PWN Warszawa 2002.
6. G.Engeln-Muellges, F. Uhlig, „Numerical Algorithms with C”, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg 1996.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. R. Filipek, Modeling and inverse methods in materials engineering, Wydawnictwo Naukowe AKAPIT, Kraków, 2019.
2. J. Stec, J. Tarasiuk, S. Nagy, R. Smulski, J. Gluch, R. Filipek, “Non-destructive investigations of pore morphology of micropore carbon materials”, Ceramics international, 45, (2019), 3483-3491, doi: 10.1016/j.ceramint.2018.11.006.
3. R. Filipek, K. Szyszkiewicz, “Inverse methods in corrosion research and materials degradation”, Ochrona przed Korozją, 60 (10), (2017), 358–363.
4. A. Wierzbicka-Miernik, K. Miernik, R. Filipek, K. Szyszkiewicz, “Kinetics of intermetallic phase growth and determination of diffusion coefficients in solid–solid-state reaction between Cu and (Sn+1at.%Ni) pads”, J Mater Sci, 52, (2017), 10533–10544.
5. K. Szyszkiewicz, J. J. Jasielec, M. Danielewski, A. Lewenstam, R. Filipek, “Modeling of Electrodiffusion Processes from Nano to Macro Scale”, Journal of The Electrochemical Society, 164 (11), (2017), E3559–E3568.
6. J. J. Jasielec, R. Filipek, K. Szyszkiewicz, J. Fausek, M. Danielewski, A. Lewenstam, „Computer simulations of electrodiffusion problems based on Nernst-Planck and Poisson equations”, Computational Materials Science, 63, (2012),75–90.

Informacje dodatkowe:

Brak