Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Optyka i systemy manipulowania światłem
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
EELT-2-301-IE-s
Wydział:
Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Inżynieria elektryczna w pojazdach samochodowych
Kierunek:
Elektrotechnika
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr inż. Socha Mirosław (socha@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Zadaniem kursu jest przekazanie wiedzy teoretycznej oraz praktycznej na temat systemów manipulowania światłem, głownie w zastosowaniach w technice samochodowej.

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 Ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu optyki, potrafi poprawnie matematycznie opisać zjawiska fizyczne z wykorzystaniem specjalistycznych narzędzi informatycznych ELT2A_W04, ELT2A_W01 Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Kolokwium,
Zaliczenie laboratorium
M_W002 Posiada wiedzę na temat metod rozwiązywania problemów z zakresu optyki oraz projektowania, symulowania oraz weryfikacji systemów optycznych ELT2A_W05 Zaliczenie laboratorium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W003 Zna aktualne trendy rozwojowe oraz najistotniejsze nowe osiągnięcia z zakresu zastosowania optyki w przemyśle samochodowym ELT2A_W03 Zaliczenie laboratorium,
Wynik testu zaliczeniowego,
Kolokwium,
Egzamin
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi podzielić pracę nad zadaniem na etapy, umie oszacować czas potrzebny do realizacji zadania, umie pracować samodzielnie i w zespole ELT2A_U02 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Aktywność na zajęciach
M_U002 Potrafi dobrze posługiwać się dokumentacją techniczną oraz umie ją tworzyć, potrafi posługiwać się właściwymi technikami graficznej prezentacji danych do realizacji konkretnych zadań ELT2A_U03, ELT2A_U06, ELT2A_U01 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny, potrafi świadomie, poprawnie merytorycznie i w sposób prosty opisać swoje osiągnięcia. ELT2A_K02, ELT2A_K01 Zaliczenie laboratorium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Aktywność na zajęciach
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
48 28 0 20 0 0 0 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 Ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu optyki, potrafi poprawnie matematycznie opisać zjawiska fizyczne z wykorzystaniem specjalistycznych narzędzi informatycznych + - + - - - - - - - -
M_W002 Posiada wiedzę na temat metod rozwiązywania problemów z zakresu optyki oraz projektowania, symulowania oraz weryfikacji systemów optycznych + - + - - - - - - - -
M_W003 Zna aktualne trendy rozwojowe oraz najistotniejsze nowe osiągnięcia z zakresu zastosowania optyki w przemyśle samochodowym + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi podzielić pracę nad zadaniem na etapy, umie oszacować czas potrzebny do realizacji zadania, umie pracować samodzielnie i w zespole - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi dobrze posługiwać się dokumentacją techniczną oraz umie ją tworzyć, potrafi posługiwać się właściwymi technikami graficznej prezentacji danych do realizacji konkretnych zadań + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny, potrafi świadomie, poprawnie merytorycznie i w sposób prosty opisać swoje osiągnięcia. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 88 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 48 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 10 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (28h):

  1. Wykład wprowadzający, omówienie: tematyki przedmiotu, organizacji laboratorium i programu ćwiczeń laboratoryjnych oraz zasad zaliczenia przedmiotu (1h).
    Budowa i zadania zmysłu wzroku, postrzeganie jasności, koloru, przestrzeni, zdolność rozróżniania obiektów i pozyskiwania informacji z otoczenia (1h)
  2. Percepcja wrażeń wzrokowych przez człowieka: budowa i działanie systemu analizy i interpretacji obrazu, możliwości i ograniczenia układu wzrokowego (2h)
  3. Metrologia wielkości optycznych: fotometria, radiometria, kolorymetria; metody wyznaczania dwukierunkowej funkcji rozkładu odbicia (BDRF) oraz fotometrycznej bryły światłości (2h)
  4. Podstawy optyki geometrycznej: prawo odbicia i załamania światła (2h)
  5. Załamanie i odbicie światła od powierzchni sferycznych (2h)
  6. Aberracje układów optycznych, interferencja oraz dyfrakcja światła (2h)
  7. Źródła światła: metody wytwarzania światła, właściwości różnych źródeł, zastosowania (2h)
  8. Ramy prawne dotyczące wymagań stawianych oświetleniu pojazdów, zasady projektowania i certyfikacji oświetlenia zewnętrznego i wewnętrznego pojazdów (2h)
  9. Oświetlenie drogowe oraz pozycyjne pojazdów: zadania stawiane oświetleniu, przegląd stosowanych rozwiązań, zasady i metody projektowania (4h)
  10. Podświetlenie deski rozdzielczej i elementów sterujących, przegląd stosowanych metod, zasady i metody projektowania (4h)
  11. Pole widzenia kierowcy i kontrola widoczności otoczenia samochodu, systemy wizyjne stosowane w przemyśle motoryzacyjnym (2h)
  12. Oświetlenie wnętrza i najbliższego otoczenia samochodu, przegląd stosowanych metod, zasady i metody projektowania (2h)

Ćwiczenia laboratoryjne (20h):

  1. Zajęcia wprowadzające (1h)
  2. Podstawy fotometrii i kolorymetrii: projekt i symulacja oświetlenia dla pomieszczenia zamkniętego, dobór rodzaju źródeł światła ich rozmieszczenia oraz rodzaju opraw (6h)
  3. Projekt toru świetlnego dla podświetlenia LED zestawu przełączników: projekt drogi świetlnej, dobór dyfuzora, kontrola parametrów (6h)
  4. Projekt układu optycznego soczewkowego: dobór optyki do samochodowego systemu wizyjnego wspomagającego parkowanie (3h)
  5. Projekt oprawy oświetleniowej: kształtowanie wiązki świetlnej reflektora świateł drogowych (3h)
  6. Kolokwium (1h)

Laboratorium składa się z dwóch godzinnych spotkań organizacyjnych oraz sześciu ćwiczeń komputerowych trwających po 3 godziny lekcyjne. Każde ćwiczenie składa się ze szczegółowej instrukcji udostępnionej na uczelnianej platformie e-learningowej, testu sprawdzającego przygotowanie do zajęć i dopuszczającego do wykonania ćwiczenia oraz ocenianego zadania końcowego. Podczas zajęć wykorzystywane będzie specjalistyczne, darmowe oprogramowanie do modelowania i symulacji zjawisk optycznych (np. DIALux, Relux, PovRay, Beam Four).

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Wykład nie jest obowiązkowy, jednak obecność jest zalecana, ze względu na przekazywaną specjalistyczną wiedzę potrzebną do wykonania ćwiczeń laboratoryjnych. Wiedza z wykładów będzie sprawdzana na kolokwium zaliczeniowym.
Obecność na ćwiczeniach laboratoryjnych jest obowiązkowa.
Laboratorium składa się z dwóch godzinnych spotkań organizacyjnych (Wprowadzenie i Kolokwium) oraz sześciu ćwiczeń komputerowych trwających po 3 godziny lekcyjne. Każde ćwiczenie składa się ze szczegółowej instrukcji udostępnionej na uczelnianej platformie e-learningowej, ewentualnego testu sprawdzającego przygotowanie do zajęć i dopuszczającego do wykonania ćwiczenia oraz ocenianego zadania końcowego.
Warunkiem uzyskania zaliczenia w pierwszym terminie jest uzyskanie łącznie co najmniej 50 punktów. Ocena końcowa wystawiana jest zgodnie z regulaminem studiów.
Zaliczenie poprawkowe student może uzyskać poprzez rozwiązanie testu zaliczeniowego uzyskując minimum 50% poprawnych odpowiedzi. Warunkiem koniecznym przystąpienia do testu zaliczeniowego jest rozliczenie się z wszystkich zadań cząstkowych. Maksymalna ocena końcowa możliwa do uzyskania w trybie poprawkowym to dostateczna (3.0).

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu oraz harmonogramem zajęć. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:
  1. Obowiązuje system punktowy.
  2. Maksymalna liczba punktów wynosi 100.
  3. Do zaliczenia przedmiotu konieczne jest zdobycie minimum 50 punktów
  4. Punkty są przydzielane w następujący sposób:
  5. ocena z zadań cząstkowych: do 50pk
  6. ocena z kolokwium sprawdzającego wiedzę teoretyczną: do 40pk
  7. frekwencja i aktywność na zajęciach: do 10pk
  8. Ocena końcowa wystawiana jest zgodnie z regulaminem studiów
Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Obowiązkiem studenta, który nie był obecny na ćwiczeniach laboratoryjnych, jest samodzielne wykonanie ćwiczenia zgodnie z przygotowaną instrukcją oraz rozliczenie tego ćwiczenia tak jak studenci będący na zajęciach np. poprzez oddanie raportu oraz projektu na platformie UPEL.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Podstawowe wiadomości z zakresu fizyki, umiejętność posługiwania się dokumentacją w języku angielskim, podstawowe umiejętności programowania.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:
  1. Eugene Hecht: “Optyka”, Wydawnictwo Naukowe PWN , 2012, ISBN: 9788301171056
  2. Jerzy Nowak, Marek Zając: “Optyka. Kurs elementarny”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 1998, ISBN: 83-7085-374-9
  3. Wojciech Żagon: “Oprawy oświetleniowe. Kształtowanie rozsyłu strumienia świetlnego i rozkładu luminacji”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2012, ISBN: 83-7814-054-7
  4. Peter R. Boyce: “Lighting for Driving. Roads, Vehicles, Signs, and Signals”, CRC Press, ISBN 9780849385292
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:
  • Mirosław Socha: “Wizualizacja danych biomedycznych”, Kraków, Wydawnictwa AGH, 2011
  • Katarzyna Socha, Mirosław Socha: “Hot-wire anemometric method for flow velocity vector measurement in 2D gas flows based on artificial neural network”, Flow Measurement and Instrumentation, 2015
  • Janusz Gajda, Mirosław Socha, Ryszard Sroka, Tadeusz Żegleń: “Sposób i układ do pomiaru zastępczej średnicy prętów profilowanych”, Opis patentowy; PL 211930 B1; 2012
  • J. Bułat, K. Duda, M. Socha, P. Turcza, T. Zieliński, M. Duplaga: “Computational tasks in computer-assisted transbronchial biopsy”, Future Generation Computer Systems, 2010
Informacje dodatkowe:

Brak